Repoussage au lieu du tournage : suppression d'une opération d'usinage sur une pièce à double tolérance

Si une pièce doit respecter une tolérance sur le diamètre intérieuretsur le diamètre extérieur, l'emboutissage se termine généralement par une opération de tournage - voire deux. Le repassage est l'alternative : la paroi est amincie entre une matrice et un poinçon calibrés aux deux diamètres, de sorte que la pièce quitte la presse avec les deux formés.

Cette page compare le repassage aux quatre procédés qui nécessitent normalement un usinage par tournage : le barreau rond, l'extrusion à froid à partir de barre, le moulage et le forgeage.

Les quatre gammes d'usinage, et ce que le repassage à froid modifie

Itinéraire	Opérations avant la finition de la pièce	Ce que l'emboutissage par repassage élimine
Barre ronde, décolletée	Sciage, dressage, tournage extérieur, alésage intérieur, tronçonnage, ébavurage	L'ensemble de l'opération de tournage. La matière entre la barre et la paroi finie est transformée en copeaux ; une pièce repoussée provient d'un feuillard d'une épaisseur proche de celle de la pièce finie.
Extrusion à froid + décolletage	Extruder à chaud une ébauche proche des cotes finales à partir d'un barreau, puis usiner l'alésage et généralement la surface extérieure au tour	Une passe complète de tournage - l'alésage et l'extérieur sont définis par le poinçon et la matrice d'étirage
Fonderie + décolletage	Coulé, puis usiné sur toutes les surfaces fonctionnelles, avec risque de porosité	La majeure partie du tournage, ainsi que la question de la porosité - le repassage façonne le matériau corroyé
Forgeage + décolletage	Forgez, puis usinez l'alésage, l'extérieur et les faces, en éliminant le surépaisseur de forgeage	La matrice de forgeage, le surépaisseur d'usinage et la majeure partie du tournage

Là où le coût évolue réellement

Matériau.Une pièce usinée par tournage coûte le prix de la barre, puis transforme l'essentiel de cette matière en copeaux. Une pièce emboutie par étirage est formée à partir de bande, et l'épaisseur de la bande est proche de la paroi finie - l'utilisation de la matière est donc fondamentalement différente, et non marginalement meilleure. Sur un boîtier à paroi mince, les copeaux générés par la voie barre peuvent peser plus lourd que la pièce finie.
Temps machine.Un seul passage sous presse remplace un cycle de tournage. Sur un boîtier dont les deux diamètres doivent être tournés, cela revient souvent à supprimer deux opérations plutôt qu'une.
Réglages et montages d'usinage.Chaque nouveau montage est une occasion d'introduire un défaut de concentricité entre l'alésage et le diamètre extérieur. L'étirage à la presse forme les deux par rapport au même axe d'outillage, de sorte que la concentricité est une propriété de l'outil plutôt que de la qualité du serrage de la pièce.
État de surface.Une surface tournée présente des marques d'avance. Une surface calibrée par repassage est la réplique d'une matrice et d'un poinçon polis : la rugosité extérieure et intérieure s'améliore donc sans opération de finition.
Fibrage.Le tournage rompt la structure granulaire du matériau ; le repassage le déforme le long de la paroi, ce qui explique pourquoi les boîtiers repassés présentent une limite d'élasticité plus élevée et un meilleur comportement à l'usure en service.

Quand le tournage reste imbattable

Les volumes sont faibles.L'étirage nécessite une bague d'étirage et un poinçon conçus pour la pièce ; en dessous de quelques dizaines de milliers de pièces par an, l'usinage à partir de barre peut s'avérer globalement plus économique.
La pièce n'est pas cylindrique.Le repassage à la filière amincit la paroi ; il ne crée pas de géométrie externe complexe.
Certaines caractéristiques sont usinées.Les orifices filetés, les trous transversaux, les faces d'étanchéité et les alésages à tolérance serrée nécessitent encore un usinage. Le repassage à la presse élimine lesusinage de la paroi, pas chaque opération.
Le matériau ne supportera pas cette réduction.Les nuances à faible ductilité ou à très haute résistance peuvent nécessiter plusieurs passes et un recuit, ce qui réduit l'économie réalisée.

Questions fréquentes

L'emboutissage par repassage peut-il vraiment remplacer le tournage ?

Pour les pièces dont les caractéristiques critiques sont le diamètre intérieur, le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi, oui. Ces trois éléments sont formés par le poinçon et la matrice d'étirage, de sorte que la pièce est livrée avec ces cotes dans les tolérances. L'usinage reste toutefois nécessaire lorsque le plan exige un filetage, un perçage transversal, une face d'étanchéité ou un alésage plus serré que ce que le formage peut garantir.

Quelle quantité de matière est économisée par rapport à l'usinage à partir de barres ?

Cela dépend de l'épaisseur de paroi et du diamètre de la barre, mais la comparaison est structurelle plutôt que marginale : une pièce usinée par tournage part d'une barre pleine et transforme la différence en copeaux, tandis qu'une pièce emboutie et étirée part d'un feuillard dont l'épaisseur est proche de la paroi finie. Sur les boîtiers à paroi mince, le poids des copeaux peut dépasser le poids de la pièce finie.

L'étirage remplace-t-il l'extrusion à froid ?

Il peut remplacer l'usinage qui suit normalement l'extrusion à froid, et dans certains cas l'extrusion elle-même. L'extrusion à froid à partir de barre produit une forme extérieure quasi nette, mais laisse généralement l'alésage et souvent l'extérieur à usiner ; une préforme emboutie puis calibrée à la presse fixe les deux surfaces. Voir la comparaison desextrusion à froid et emboutissage profond pour boîtiers d'électrovannes.

Qu'en est-il de la concentricité entre l'alésage et le diamètre extérieur ?

C'est mieux par construction. Le poinçon et la bague d'étirage sont réalisés sur le même axe d'outillage, de sorte que la concentricité est déterminée par l'outil plutôt que par la précision avec laquelle une pièce tournée a été repositionnée entre l'opération extérieure et l'opération d'alésage.

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