Post on 03-Apr-2015
Les Chiffres Clés
Principe
Les différentes opérations
Les Machines
Parachèvement
Les OutillagesBras de suspension
L’ESTAMPAGEL’ESTAMPAGE
Véhicules < 3,5 T
Armement (fabricants, arsenaux)
Autres
Mines, cimenterie, forage
Robinetterie, engineering, nucléaire
Matériels ferroviaires
Matériels de Travaux Publics
Machinisme Agricole
Organes de Transmission
Construction mécanique
Aéronautique et espace
Les Chiffres Clés Les Chiffres Clés
Qui produit des pièces Estampées ? - 70 % des pièces sont produites par les sous traitants. - 30 % par les industriels qui commercialisent leurs produits
(Automobile, Outillage….)
65 % des tonnages, soit 250 000 tonnes forgées en France
Déformation plastique à chaud des Aciers (1250° C). Une masse de métal chauffé (lopin), donc plus malléable, est comprimée entre deux matrices comportant des gravures.
Principe Principe
Dépose du lopin chauffé et cintré dans la matrice inférieure
Enlèvement de la Pièce après frappe
Le poids du lopin est supérieur à la pièce. Cet excès de métal entraîne une forte montée en pression à l’intérieur des gravures, qui garantira un bon remplissage, et formera une bavure qui sera éliminée par découpe
Principe Principe
Les différentes Les différentes opérationsopérations
1- Cisaillage à froid des lopins
cadences de 3000 pièces/heure
Lopin Butée de longueur
Lopin de bras de suspension
Cisaille
Couteau supérieur
2 - Chauffage des lopins : 2 types de fours
Four à Gaz
Four Électrique à Induction: Des bobines alimentées par des courants à fréquence élevée, forment un tunnel et génèrent des courants induits qui par effet joule élèvent la température des lopins.
Chauffage rapide :
1 mn pour 30 mm, utilisé en grande série.
Four électrique
3 - Laminage ou Étirage, Roulage du lopin
Laminoir
Bras de suspension laminé et refroidi
Le but est de créer une première ébauche rectiligne, mais de section variable afin de répartir judicieusement la matière le long de l’axe.
4 - Cintrage
Afin d’approcher le forme de la gravure d’ébauche
Inférieure Ébauche
Inférieure Finition
Supérieure Ébauche
Supérieure finition
Matrices d’Estampage
5 - Estampage
Réalise la mise en forme définitive de la pièce en deux étapes : Ébauche et Finition
Au fond : dépose du lopin laminé et cintré.
Devant : estampage Ébauche du Bras de Suspension
6 - La Découpe
La bavure est découpée à l’aide d’un outillage spécifique. Cette opération est réalisée dans les secondes qui suivent l’estampage de 1000°C à 1100°C. Le poids de la bavure peut représenter 10 à 40 % de la pièce finie.
Dispositif de double découpe:
Interne et externe
Bras ébavuré et bavure
7-Parachèvement
Le Grenaillage : projection de petites billes d’acier qui permettent d’éliminer les oxydes et la calamine.
Les Traitements thermiques : En grande série les aciers utilisés permettent d’effectuer les traitements après l’opération d’ébavurage sans réchauffage.
1-Lopin Cisaillé
Gamme de Forgeage du Bras de Suspension
3-Lopin Laminé
4-Cintrage
5-Estampage Ébauche
5-Estampage Finition
6-Bavure
6-Bras ébavuré
Les MachinesLes Machines Les engins de chocs Mouton ou Marteau Pilon
Mouton à Planche Marteau Pilon à contre frappe
Presse à Vilebrequin et volant d’inertie
Les Presses à vilebrequin et volant d’inertie ou presse à vis
Matrice de crochet en Z38CDV5 à 1700 Mpa
Ils sont soumis à des contraintes mécaniques et thermiques sévères.
Ils doivent avoir un coût minimal et une durée de vie élevée.
Les conséquences de conception et de réalisation sont un bon choix de : - Dimensionnement, - Nuance de Matériau, - Traitement Thermique,- Process de Réalisation.
Les OutillagesLes Outillages
Matrice de bielle
Paramètres de conception des matricesParamètres de conception des matrices Complexité de la pièce et des gravures : Étirage, Roulage ou Laminage, Cambrage, Ébauche, Finition.
Les OutillagesLes Outillages
Matrice d’Aube de turboréacteur
Généralement toutes les gravures sont usinées dans un bloc unique de grandes dimensions. Car il va servir de butée à la course du Pilon en fin d’Estampage.
Logement de bavureCordon de bavure
Forme de roulagePrise de fer
Matrice d’estampage de bielle sur Pilon
Les Outillages pour pilonLes Outillages pour pilon
Forme d’étirage
Sur les faces opposées aux gravures il y a une queue d’aronde pour la fixation sur la chabotte ou la masse.
Les OutillagesLes Outillages
Les Outillages pour PresseLes Outillages pour Presse
Ils sont composés de plusieurs gravures réalisée dans un bloc indépendant et bridés entre eux.Ce système permet de changer une matrice qui s’use plus vite.
Ils sont tous munis d’éjecteurs pour assurer l’extraction des pièces des gravures
En fin d’estampage les matrices ne sont pas jointives.
Matériau d’OutillageMatériau d’Outillage
Ils sont en acier fortement alliés pour résister aux sollicitations mécaniques et thermiques
Le choix de la nuance d’acier est fonction : de la machine, du matériau forgé, de la série, du type de pièce.
PréchauffageFissurationChocs Thermique et mécanique
Résistance à la fatigue
Écaillage localisé de la gravure
Fatigue Thermique et mécanique
Dureté importante Lubrification
Écoulement du matériau calaminé
Usure par abrasion
RemèdesCauses et Conséquences
Détériorations
Les OutillagesLes Outillages
Matrice de vilebrequin Z38CDV5 à 1400 Mpa
La nuance la plus utilisée est le Z38CDV5 trempé + revenus avec ou sans traitement de surface ( nitruration, chromage dur …)
Les Les OutillagesOutillages : :
Les gravures sont réalisées par : - Usinage conventionnel et polissage.- Usinage à grande vitesse. - Électroérosion pour des petites dimensions
Lorsque les gravures sont usées, elles sont réparées et relavées.
Les outillages sont préchauffés à 150°/200°C
Entre chaque frappe on Lubrifie par pulvérisation les gravures avec des suspensions de graphite dans l’eau.
Les OutillagesLes Outillages
Usinage d’une matrice en CN avec ses outils
Matrice à réparer avec diagnostic
Airbus A320: Ferrure externe en TA6V poids: 13,5 Kg Pilon de 16 tonnes