Étirage pour boîtiers d'électrovannes : fer pur DT4E et DC04
Le boîtier d'électrovanne est la pièce où l'étirage à paroi mince (ironing) démontre le plus clairement sa valeur ajoutée. Il doit remplir plusieurs fonctions simultanément : guider l'armature dans un alésage parfaitement circulaire et constant sur toute sa longueur, s'adapter extérieurement à la bobine et au corps de vanne, rester suffisamment mince pour que le circuit magnétique fonctionne, et ce sans aucun dommage de surface susceptible de perturber le trajet magnétique.
Balford façonne ces boîtiers parFer pur électrolytique DT4EetDC04, par emboutissage profond suivi d'un étirage, avec recuit magnétique après formage.
Pourquoi le boîtier est l'application classique d'emboutissage profond
- Les deux diamètres sont fonctionnels.L'alésage sert de guide à l'armature ; le diamètre extérieur assure le positionnement du boîtier dans la bobine et le corps de vanne. Les deux sont soumis à des tolérances, c'est pourquoi ils doivent être formés ou usinés.
- La paroi est fine.Une paroi mince est ce qui rend le circuit magnétique efficace, et c'est aussi ce qui rend la pièce impossible à produire de manière économique par usinage à partir de barre.
- Les dommages de surface ont leur importance.Une surface d'alésage rayée ou déchirée ne constitue pas seulement un problème d'ajustement - sur une pièce douce magnétique, c'est également un problème de circuit magnétique. Le repassage lisse la surface au lieu de la déchirer.
- La paroi doit être uniforme.Une épaisseur de paroi irrégulière entraîne un comportement magnétique non uniforme sur la circonférence, ainsi qu'un guide d'armature non concentrique par rapport à l'extérieur.
Notes sur les matériaux
| Matériau | Pourquoi y recourir | Quels changements interviennent dans le processus d'étirage à froid |
|---|---|---|
| DT4Efer pur électrolytique | Magnétique doux : faible coercivité, perméabilité élevée. Utilisé lorsque le boîtier fait partie du circuit magnétique et que les caractéristiques magnétiques sont spécifiées | L'étirage à la presse (ironing) amincit la paroi sans provoquer les dommages de surface qui augmenteraient la coercivité ; le recuit magnétique après formage fixe les propriétés magnétiques et élimine les contraintes d'écrouissage. |
| DC04 | Acier de qualité emboutissage profond : haute formalibilité, épaisseur constante. Utilisé lorsque le boîtier est structurel et que les caractéristiques magnétiques ne constituent pas l'exigence limitante | Accepte des réductions plus importantes par passe que les nuances à plus haute résistance, ce qui permet de réduire le nombre de passes d'étirage et les recuits intermédiaires |
| Inox 304 / 316L | Là où la corrosion prime sur les propriétés magnétiques, ou lorsque le fluide est agressif | Durcit rapidement par écrouissage : davantage de passes, recuits intermédiaires, réduction plus prudente par passe |
| Aluminium | Des boîtiers légers lorsque le poids est le critère déterminant | Lubrifiant et finition de matrice différents ; tonnage de presse inférieur |
Ce que le plan doit spécifier
- Le diamètre d'alésage et sa tolérance, ainsi que le diamètre extérieur et sa tolérance - et lequel des deux constitue la référence à partir de laquelle l'autre est mesuré
- Épaisseur de paroi, et si elle est obtenue par étirage à paroi mince à partir d'un flan plus épais
- Concentricité ou faux rond entre l'alésage et le diamètre extérieur
- État de surface (Ra) de l'alésage et de la surface extérieure
- Variation d'épaisseur de paroi sur la circonférence, là où les propriétés magnétiques sont déterminantes
- Exigences magnétiques, lorsque le boîtier fait partie du circuit magnétique
- Tout filetage, orifice ou face d'étanchéité que le formage ne peut pas réaliser et qui doit rester une opération d'usinage
Questions fréquentes
Quel matériau est utilisé pour un boîtier d'électrovanne ?
DT4E en fer pur électrolytique lorsque le boîtier fait partie du circuit magnétique et que la coercivité ou la perméabilité est spécifiée, et acier d'emboutissage profond DC04 lorsque le boîtier est structurel. L'inox et l'aluminium sont utilisés lorsque la corrosion ou le poids est le facteur décisif.
Pourquoi le boîtier est-il obtenu par repoussage plutôt que par usinage ?
Étant donné que l'alésage, le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi sont tous soumis à des tolérances, et qu'une paroi mince usinée à partir d'une barre transforme la majeure partie de celle-ci en copeaux, le repassage à la presse forme ces trois caractéristiques selon un seul axe d'outillage. La concentricité provient ainsi de l'outil plutôt que d'un repositionnement successif.
L'étirage à paroi mince affecte-t-il les propriétés magnétiques ?
L'écrouissage à froid augmente la coercivité, il faut donc maîtriser les grandeurs en jeu. Balford réalise l'emboutissage et le repassage du boîtier, puis effectue un recuit magnétique, et les exigences magnétiques sont traitées dans le cadre de la revue de dessin plutôt que comme une discussion séparée. Voir les pages surperméabilité et coercivitéetmatériaux magnétiques doux.
Pouvez-vous respecter un jeu d'armature dans l'alésage ?
L'alésage est formé par le poinçon d'étirage, puis mesuré dans notre propre laboratoire de contrôle : micromètres d'alésage à trois points, un appareil de mesure de concentricité et un projecteur optique 2.5D pour la forme. La faisabilité d'un jeu spécifique est confirmée lors de la revue DFM par rapport au plan.
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