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Emboutissage profond
Dans le cas de l’emboutissage profond, il faut jouer sur des facteurs supplémentaires en fonction de la profondeur de l’emboutissage et du coefficient d’allongement de la matière, afin de séquencer les étapes d’emboutissage en plus ou moins d’opérations successives pour réaliser la pièce souhaitée.
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Me rappelerL’emboutissage profond de pièces volumineuses.
L’emboutissage profond de grosses pièces (type casserole, ballon d’eau chaude, bonbonne de gaz) et de la difficulté de manutentionner ce type de produit entraîne souvent des coûts élevés sur des opérations de manutention. De ce fait, nous allons privilégier des presses hydrauliques qui ont la faculté de déformer lentement la tôle à emboutir. Elle nécessite donc moins de séquençage des opérations d’emboutissage et donc moins de manipulation et moins d’outillages d’emboutissages successifs. Néanmoins, cette solution ne permet pas de réaliser des cadences élevées de production.
L’emboutissage profond dans les outils à suivre.
Pour la technique d'emboutissage profond multi-passes, également appelé l’outil à suivre d’emboutissages profond, cette technique permet dans un même outil à suivre de réaliser des pièces à forte déformation sans augmenter le temps de cycle et sans nécessiter de main d’œuvre supplémentaire, car toutes les opérations se réalisent dans le même outillage d’emboutissage. C’est une solution adaptée à un grand volume de production.
Emboutissage de tôle
Pour l’emboutissage profond de tôle à froid plusieurs paramètres sont à prendre en compte. Tous d’abord la forme et la précision de la pièce à obtenir, qui sont deux facteurs importants pour le choix de la méthode et la conception d’outils d’emboutissage. Le type de métaux que l’on souhaite déformer et le volume de pièce que l’on souhaite produire en sont deux autres.
Emboutissage simple effet ou emboutissage ordinaire
En emboutissage profond à froid différentes solutions sont à notre disposition. Nous pouvons concevoir un outil d’emboutissage simple effet qui est constitué d’un poinçon et d’une matrice. Cette technique est utilisée pour réaliser des formes simples du type emboutissage cylindrique en partant d’un flan prédécoupé au préalable avec une précision de réalisation standard. Ce flan est centré par rapport a l’ouverture par un creux annulaire qui se trouve sur la face de la matrice d’emboutissage.
Pour cela nous réalisons un poinçon de forme qui permet à la tôle emboutie d’épousé la forte du poinçon. La matrice quant a elle va contraindre la tôle a épousé la forme du poinçon d’emboutissage. L’évacuation de la pièce s’effectue de deux façons, par le dessous afin de faciliter l’évacuation de la pièce ou par le dessus avec adjonction d’éjecteur. Dans le cas de l’éjection par le dessous, l’opération de décollage de la pièce emboutie du poinçon peut se faire par contact de l’arrête extérieur de la pièce emboutie avec l’extrémité inferieur de la matrice. Sur certaine matrice d’emboutissage nous les équipons de griffes ou doigts montés sur ressort qui s’abaissent vers le bas ou s’écartent vers l’extérieur lorsque le poinçon muni de la pièce passe à travers. Une fois que la pièce emboutie dépasse les griffes celle-ci se resserre et force la pièce a se décoller du poinçon. Ce genre de matrice d’emboutissage a simple effet est couramment utilisée sur les métaux très épais. Des matrices de ce genre sont faites pour emboutir du métal de plus de 12 dixièmes d’épaisseur.
Pour calculer l’effort d’emboutissage de tôle simple effet, nous utilisons la formule suivante :
F = π.d.e.R.K.
F est l’effort d’emboutissage (en daN)
d = diamètre du poinçon (en mm).
D = diamètre du flan (en mm)
e est l’épaisseur de la tôle (en mm)
R est la résistance à la rupture par traction de la tôle (en daN/mm²)
K est le coefficient fonction du rapport d/D.
Emboutissage profond de tôle avec presse-flan
L’outillage d’emboutissage étagé quant à lui fonctionne avec un système de serre flanc. Celui-ci nécessite également une opération de détourage du flanc au préalable sur un outil de découpage. Pour éviter les plis dans la tôle dû aux différences de contrainte lié a la forme de la pièce notamment sur les faibles épaisseurs on rajoute un système de presse flanc. Cela permet de contrôler le glissement de la matière pour une meilleur précision et répétitivité. Dans un cycle de presse, le serre-flanc vient dans un premier temps serrer la tôle afin de la maintenir en place la tôle à emboutir. Suite a cela le poinçon d’emboutissage vient en contact du flanc pour le déformer. Une fois l’effort d’emboutissage supérieur à celle du presse flanc la tôle flue dans l’outil pour passer par l’étape intermédiaire ou le serre flanc maintien encore la tôle et que le poinçon d’emboutissage a déjà effectué une partie de la forme de la pièce. Cette étape permet d’éviter les ondulations de la tôle surtout dans les fines épaisseurs.
Pour un emboutissage avec presse flanc il faut calculer l’effort nécessaire sur le serre-flanc avec la formule suivante :
La force de serrage est égal Fs= (D²-d²).P
d = diamètre du poinçon (en mm).
D = diamètre du flan (en mm)
P= Pression spécifique sur le serre-flan (en daN/mm²)
Pression P en N/mm² en fonction du matériau :
Acier doux : 2,5
Acier Inoxydable : 2,0
Aluminium : 1,2
Duralumin : 1,6
Laiton : 2,0
Matrice combinée de découpage et d’emboutissage
Pour ce genre d’outil d’emboutissage profond, on effectue le détourage du flanc et le formage de la pièce avec l’aide d’un presse flanc en une seul course de la presse. L’ensemble de ces opérations sont effectuées sur la course de la presse. Pour cela, on réalise un étagement des opérations. Dans la plupart des cas, les pièces embouties dans les matrices combinées ont la forme d’une coquille creuse. Celle-ci peuvent atteindre jusqu’à 25 mm de profondeur.
La plupart des matrices combinées sont faites de telles sorte que la pièce terminée est chassée automatiquement. Quand le coulisseau de la presse remonte, la coquille emboutie est chassée hors du poinçon par le serre-flan et également hors du poinçon de découpage par le décolleur venant buter au point mors haut sur une traverse qui passe dans la longue rainure du coulisseau. Cette butée se fait sur des vis qui sont réglé selon la course utilisée sur la presse.
