Travail de la tôle
Emboutissage, filage et arrondissage
Outre le cintrage, l’emboutissage, le filage et l’arrondissage sont d’autres procédés de formage sans enlèvement de copeaux. Ces processus hautement productifs font également partie des compétences essentielles du SwissFactory.Group.

Emboutissage profond hydromécanique de la tôle (jusqu’à 900 t de force de pression)
Emboutissage conventionnel des feuilles
(63–230 t de force de pression)
Filage automatique des métaux
(hauteur au centre : ‑750 ; largeur au centre : ‑1450 mm)
Filage manuel des métaux
(hauteur du centre : ‑500 ; largeur du centre : ‑900 mm)
Tour
(L 1040 x P 100 ou largeur max. 1020 mm)
Dessin profond
L’emboutissage profond est le formage par tension-compression d’une ébauche de tôle en un corps creux ouvert d’un côté, ou d’un corps creux pré-étiré en un corps creux de plus petite section sans modifier délibérément l’épaisseur de la tôle. Dans de nombreux cas, la géométrie de la pièce est symétrique par rapport à la rotation, mais elle peut aussi avoir presque n’importe quelle forme – avec des gradations.
En règle générale, un outil d’emboutissage profond se compose de trois éléments : le poinçon d’emboutissage profond, la matrice d’emboutissage profond et le porte-flan (également appelé porte-feuille). Le but de la retenue est d’empêcher la formation indésirable de plis dus aux contraintes de compression tangentielle dans la bride. Une valeur caractéristique importante (conditionnelle au matériau), qui décrit l’étendue d’un formage, est le rapport d’emboutissage ß, qui est défini comme le quotient du diamètre circulaire d0 et du diamètre intérieur d1 de la coupelle (diamètre du poinçon) lors de l’emboutissage initial. Pour la traction vers l’avant, le rapport d’emboutissage est déterminé à partir de la diminution du diamètre intérieur de la coupe.
Les applications possibles de l’emboutissage profond sont nombreuses. L’une des raisons en est que de très nombreux métaux peuvent être formés par ce procédé, à commencer par l’aluminium, le laiton, le cuivre, la tôle d’acier, les alliages résistant à la rouille et aux acides, mais aussi les alliages résistant à la chaleur et divers autres alliages métalliques.
Les pièces embouties sont utilisées dans la construction de véhicules, le génie mécanique, la technologie spatiale, la technologie solaire, les ménages, la technologie énergétique, la chimie et bien d’autres domaines.
Photo : Boîte pour moteur de pompe
environ 12 étapes de formation
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Généralités
Outre l’emboutissage, le repoussage des métaux est également un procédé très économique. Le filage du métal est un métier très ancien. La tôle fine a été utilisée pour fabriquer des ustensiles à un stade précoce. Au cours des dernières décennies, grâce à Amélioration de la technologie (automatisation) aboutissant à une méthode de fabrication efficace. En particulier pour la production de pièces à symétrie de révolution – petites et moyennes quantités – le filage des métaux est supérieur aux autres procédés. Dans le cas de la filature des métaux, un disque de tôle est pressé de manière centrale – avec le pré-étaleur – contre le moule de filature et mis en mouvement de rotation. Le rouleau de filage remodèle pas à pas l’ébauche circulaire en rotation jusqu’à ce que le matériau soit en contact avec la forme de filage. Le processus de formage est contrôlé au moyen de deux axes. Grâce à un contrôle parfait du processus, l’épaisseur de la paroi du matériau reste presque constante. Comme les pièces ont une bonne forme et une bonne précision dimensionnelle, il n’est généralement pas nécessaire de les usiner. Outre le formage d’ébauches, les composants déjà préformés, tels que les pièces embouties, peuvent également être réduits en diamètre par repoussage. Le formage s’effectue très localement grâce au procédé. Par conséquent, seules de faibles forces sont nécessaires, contrairement à l’emboutissage profond.
Outre le filage automatique, le filage manuel reste aujourd’hui indispensable pour les prototypes / pièces d’échantillons et les petites séries pour les domaines les plus divers, tels que les produits techniques, les lampes / réflecteurs, les articles ménagers, mais aussi les produits de design de haute qualité.
Le pressage par projection est une forme particulière de filage, c’est un procédé précis qui utilise un rouleau de filage par projection pour « projeter » les molécules d’un matériau, d’un plan à un autre. Les pièces coniques sont produites par le rouleau en saillie (rouleau de filage) qui se déplace parallèlement au moule en saillie (moule de filage). Sous sa pression, le matériau (ébauche circulaire) se déplace axialement, la paroi devient plus mince (s0 fois sin α) et la partie de l’ébauche circulaire qui n’a pas encore été usinée est perpendiculaire à l’axe. La surface est très fortement compriméepar ce procédé et – du côté du moule de projection – présente également une très bonne qualité de surface.
Graphique : Pression d’étirement de la projection
Emboutissage profond hydromécanique
Dieffenbacher
L’emboutissage hydromécanique avec notre Dieffenbacher permet d’obtenir des rapports d’emboutissage plus élevés qu’avec les procédés d’emboutissage classiques.
- des géométries complexes
- tubes expansés
- Intersections dans la mise en forme
- Pièces à haute qualité de surface
- Pièces fabriquées à partir de feuilles multicouches
- Prototypes
- Production de petits et moyens lots
Vers l’emboutissage hydromécanique
Entant que l’un des principaux fournisseurs d’hydroformage en Europe et en Suisse, notre partenaire Egro Industrial Systems AG dispose d’une presse de 900 tonnes avec une pression Hydromec de 1’000 bars. Avec cette presse, la gamme de services peut être couverte jusqu’à une taille de pièce de 1’400 mm x 1’600 mm. Les pièces étirées coniques et paraboliques sont produites en une seule fois avec ce procédé.
Procédure
Dans la production de pièces embouties exigeantes avec des rapports d’emboutissage plus importants, des formes plus complexes ou des exigences accrues en matière de qualité de surface, il est souvent avantageux d’utiliser le procédé d’emboutissage hydromécanique en – une – étape au lieu du procédé d’emboutissage conventionnel en – plusieurs – étapes.
Le principe de l’emboutissage hydromécanique est basé sur une pression hydraulique élevée dans la zone d’emboutissage (voir étape graphique 1 – 3). Le flan de tôle à former (flan) est pressé contre le poinçon d’étirage immergé dès le début avec une pression appropriée et réglable dans la boîte à eau, ce qui permet d’obtenir la forme exacte du poinçon. Cette pression hydraulique, qui agit aussi directement sur la paroi latérale de la pièce emboutie, y provoque une contrainte de compression supplémentaire. Grâce à cette contrainte de compression supplémentaire, le processus est facilité dans le sens de l’étirage. Concrètement, cela signifie que le taux d’étirage peut être augmenté jusqu’à 40% (selon le matériau) sans difficulté. Les limites de cette méthode sont les possibilités d’étanchéité entre le flan de tôle et l’anneau d’étirage.
En tant que client, vous pouvez ainsi bénéficier de capacités plus élevées, d’une plus grande flexibilité mécanique et de solutions plus efficaces sur le plan économique.
Graphique : Principe de l’emboutissage hydromécanique en trois étapes
Avantages de l’emboutissage hydromécanique
- Un taux de tirage limite plus élevé, le taux de tirage réalisable est beaucoup plus favorable (jusqu’à 40%).
- Les pièces étirées coniques et paraboliques sont produites en une seule fois. Dans le processus d’étirage classique, il peut nécessiter 5 à 6 opérations d’étirage et 1 à 2 opérations de recuit, selon la géométrie.
- Réduction des coûts d’outillage grâce à un chemin plus direct vers la géométrie de la pièce finie.
- Différents matériaux et différentes épaisseurs de tôle peuvent être traités dans le même outil.
- Meilleure qualité de surface grâce à la réduction du frottement dans la zone du rayon d’entrée de la matrice (le flan de tôle est étiré sur un « bourrelet d’eau »).
- Réduction de l’épaisseur de la tôle dans le rayon du plancher et possibilité d’obtenir des rayons de plancher plus petits.
- Moins de contraintes résiduelles dans le composant.
Photo : Capot de l’onduleur
Principe du système solaire d’emboutissage hydromécanique avec milieu actif en trois étapes.
