Transcript VI. L`ESTAMPAGE :

L’ESTAMPAGE
 Les Chiffres Clés
 Principe
 Les différentes opérations
 Les Machines
 Parachèvement
 Les Outillages
Bras de suspension
Les Chiffres Clés
Robinetterie,
engineering,
nucléaire
Mines,
cimenterie,
forage
Armement (fabricants,
arsenaux)
Autres
Matériels
ferroviaires
Véhicules < 3,5 T
Matériels de
Travaux Publics
Machinisme
Agricole
Organes de
Transmission
Construction
mécanique
Aéronautique et
espace
 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
Principe
 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.
Dépose du lopin chauffé et cintré dans
la matrice inférieure
Enlèvement de la Pièce
après frappe
Principe
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.
Les différentes
opérations
1- Cisaillage à froid des lopins
cadences de 3000 pièces/heure
Couteau
supérieur
Lopin
Lopin de bras
de suspension
Butée de
longueur
Cisaille
2 - Chauffage des lopins : 2 types de fours
Four électrique
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 à Gaz
3 - Laminage ou Étirage, Roulage du lopin
Le but est de créer une
première ébauche rectiligne,
mais de section variable afin
de répartir judicieusement la
matière le long de l’axe.
Bras de suspension
laminé et refroidi
Laminoir
4 - Cintrage
Afin d’approcher le forme de la
gravure d’ébauche
5 - Estampage
Réalise la mise en forme définitive de la pièce
en deux étapes : Ébauche et Finition
Matrices d’Estampage
Inférieure
Ébauche
Inférieure
Finition
Supérieure
finition
Supérieure
Ébauche
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.
Bras ébavuré et bavure
Dispositif de double découpe:
Interne et externe
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.
Gamme de Forgeage du Bras de Suspension
6-Bras
ébavuré
3-Lopin
Laminé
1-Lopin
Cisaillé
5-Estampage Ébauche
4-Cintrage
6-Bavure
5-Estampage Finition
Les Machines
 Les engins de chocs Mouton ou Marteau Pilon
Mouton à Planche
Marteau Pilon à
contre frappe
 Les Presses à vilebrequin et
volant d’inertie ou presse à vis
Presse à Vilebrequin et volant d’inertie
Les Outillages
 Ils sont soumis à des contraintes mécaniques et
thermiques sévères.
 Ils doivent avoir un coût minimal et une durée de vie
élevée.
Matrice de crochet en
Z38CDV5 à 1700 Mpa
Les conséquences de
conception et de réalisation
sont un bon choix de :
- Dimensionnement,
- Nuance de Matériau,
- Traitement Thermique,
- Process de Réalisation.
Paramètres de conception des matrices
 Complexité de la pièce et des gravures : Étirage,
Roulage ou Laminage, Cambrage, Ébauche, Finition.
Matrice de bielle
Les Outillages
Les Outillages pour pilon
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 bavure
Matrice d’Aube de turboréacteur
Cordon de bavure
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.
Prise de fer
Forme de roulage
Matrice d’estampage de
bielle sur Pilon
Les Outillages
Les 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 sur les presses
mécaniques.
Matériau 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.
Détériorations
Causes et
Conséquences
Remèdes
Usure par abrasion
Écoulement du
matériau calaminé
Dureté importante
Lubrification
Fatigue Thermique
et mécanique
Écaillage localisé
de la gravure
Résistance à la
fatigue
Chocs Thermique
et mécanique
Fissuration
Préchauffage
 La nuance la plus utilisée est le Z38CDV5
trempé + revenus avec ou sans traitement de
surface ( nitruration, chromage dur …)
Matrice de vilebrequin Z38CDV5 à 1400 Mpa
Les Outillages
Les Outillages :
 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 gravures sont réalisées par :
- Usinage conventionnel et polissage.
- Usinage à grande vitesse.
- Électroérosion pour des petites
dimensions
Matrice à réparer
avec diagnostic
Usinage d’une matrice en CN avec ses outils
Airbus A320: Ferrure
externe en TA6V
poids: 13,5 Kg
Pilon de 16 tonnes
Les Outillages