L’emboutissage profond est un procédé populaire dans l’industrie de l’automobile, de l’aéronautique ainsi que dans la fabrication d’appareils électroménagers. Ce principe se base sur la déformation irréversible et la compression des matériaux de construction, évitant tout processus d’usinage. L’objectif est de donner une forme définitive à une feuille de métal mince à l’aide d’un modèle préalablement défini.
Le principe de l’emboutissage profond
L’emboutissage profond est un formage des plaques de tôle, dans l’objectif de reproduire des pièces. C’est une méthode couramment utilisée par des entreprises spécialisées telles que la société Sare, qui accompagnent leurs clients dans la conception et la fabrication de pièces techniques de haute précision. L’usage d’instruments est impassible dans cette technique et se fait couramment en milieu automobile. Ici, on sollicite différents outils et matériaux rigides, évitant ainsi la casse, une circonstance courante de la compression.
Le rôle du poinçon dans l’emboutissage profond
La désignation poinçon est donnée à tout outil, ayant comme fonction de marquer ou de percer des pièces. Dans l’emboutissage profond, son rôle est de déformer la pièce de métal à travers une pression. Appelé également une matrice supérieure, le poinçon épouse la forme intérieure de la pièce à imiter sans avoir à modifier l’épaisseur du métal.
- Le poinçon est souvent fabriqué en acier trempé pour supporter les efforts répétés.
- Il agit de manière complémentaire avec la matrice pour assurer une précision dimensionnelle optimale.
- Il peut être de forme simple ou très complexe, selon la géométrie de la pièce finale.
Le serre-flan : garant de la stabilité de la tôle
On appelle serre-flan, les pièces résistantes, situant en dessus du pourtour de la matrice. Ici, son rôle est de coincer et de stabiliser la plaque de tôle. Autrement appelée « flan », cette dernière doit être maintenue en place durant tout le processus. Toute déviation de la matière de construction durant l’application du poinçon peut directement mener à une formation de plis indésirables.
- Le serre-flan évite le phénomène de froissement du métal.
- Il permet un écoulement contrôlé de la matière durant la phase de formage.
- La pression exercée par le serre-flan est ajustée selon le matériau utilisé.
La matrice : cœur de la forme finale
La matrice est la représentation de la face extérieure de la pièce à concevoir. Elle est également la base de soutien qui encaisse la pression finale du poinçon. En effet, la matrice est conçue d’une manière précise, bien arrondie, mais surtout en parfaite cohérence avec la matrice supérieure. Résistante et épaisse, la matrice est la pièce maîtresse de tout formage réussi.
- Sa géométrie définit l’apparence extérieure de la pièce emboutie.
- Elle est fabriquée dans des matériaux résistants à l’usure comme l’acier allié ou le carbure.
- Une bonne finition de surface de la matrice améliore la qualité de l’emboutissage.
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Une méthode adaptée à différents régimes thermiques
L’emboutissage profond peut s’effectuer à différentes températures selon les matériaux à travailler. Le choix entre emboutissage à froid et emboutissage à chaud dépend de nombreux facteurs techniques et économiques.
Emboutissage à chaud ou à froid ?
L’emboutissage à froid est populaire grâce à ses effets instantanés et à moindre coût. La technique se pratique à une température ambiante, permettant une production consécutive sans passer par les étapes de refroidissement. Exigeant uniquement de la puissance, ce mode opératoire promet une immense rentabilité avec un court intervalle de fabrication.
Quant à l’emboutissage au chaud, il s’agit d’un mode opératoire simple, mais exigeant. L’objectif est de rendre le matériau, c’est-à-dire le flan, plus mous, afin de le tordre sans difficulté. Pourtant, la pression à chaud est un processus lent avec l’attente de la mise en four et de la phase de refroidissement.
En somme, l’emboutissage à froid a tant à offrir tandis que la technique à chaud promet un travail moins complexe. Toutefois, il est annoté que le choix entre ces deux modes opératoires est influencé par les matériaux utilisés, ainsi que le résultat espéré.
Comparaison des deux méthodes
- Emboutissage à froid :
- Adapté aux métaux ductiles.
- Idéal pour la production en grande série.
- Moins énergivore.
- Emboutissage à chaud :
- Utilisé pour les métaux à haute limite élastique.
- Permet de réaliser des formes complexes sans fissuration.
- Requiert un contrôle thermique précis.
Les avantages de l’emboutissage profond
L’adoption de l’emboutissage profond représente une avancée majeure dans la production industrielle de pièces métalliques. Il offre des avantages économiques et techniques significatifs, transformant les chaînes de fabrication modernes.
1-Optimisation de la productivité
Autrefois, toute fabrication d’outils ou matériau en métal est impérativement le fruit d’une combinaison d’une dizaine de pièces. Ajoutés à cela, ce sont plusieurs jours de travail intense qui contribuaient à la construction dans l’atelier d’assemblage. L’emboutissage permet désormais de presser uniquement 6 ou 30 tonnes de poids, pour reproduire la même pièce, pendant des siècles.
Avec une cadence régulière et bien cernée, l’emboutissage en profond assure aussi une production de 100 à 200 pièces imposantes par heure. Pour celles en miniature, 3000 à 5000 prototypes seront produits dans chaque intervalle d’une heure.
- Réduction drastique du temps de cycle.
- Idéal pour les grandes séries standardisées.
- Meilleur rendement des machines de production.
2-Tactique économique
Les pièces conçues de l’emboutissage sont à un tarif considérable sur le marché. Ce point est exclusivement dû à travers la facilité et le coût de production. En assurant un flux direct entre la fabrication et la production, l’emboutissage élimine plusieurs phases coûteuses du commerce.
Sans exiger des milieux spécifiques, une simple matrice peut offrir une belle allure à des pièces automobiles au meilleur prix. De plus, à travers des millions de plaques de métal, l’industrie peut subvenir aux besoins estimés pour une dizaine d’années.
- Moins de gaspillage de matière première.
- Économie sur les coûts d’usinage et d’assemblage.
- Rationalisation de la logistique de production.
3-Flexibilité et innovation
L’emboutissage profond s’adapte à une multitude de formes et de volumes, ce qui en fait un procédé particulièrement flexible pour l’industrie moderne.
- Permet la fabrication de pièces creuses, cylindriques ou coniques.
- Compatible avec différents alliages métalliques.
- Intègre facilement les évolutions de conception grâce à des matrices modulables.
Conclusion
En conclusion, l’emboutissage profond représente bien plus qu’une simple méthode de mise en forme : c’est une technologie stratégique, au cœur des chaînes industrielles modernes. Son efficacité, sa rentabilité et sa capacité à produire en masse font de ce procédé un allié incontournable pour tout Spécialiste de la déformation des métaux. Que ce soit à froid ou à chaud, l’emboutissage ouvre des perspectives étendues dans la transformation métallique, tout en répondant aux exigences de précision, de volume et de coût.