Les boîtiers de moteur et les flasques paraissent simples sur un plan, mais posent problème à l’assemblage lorsque trois paramètres dérivent : l’épaisseur de paroi, la concentricité et la hauteur d’empilement. Ces trois paramètres sont obtenus par le processus d’emboutissage, pas par le contrôle, et doivent donc être intégrés à la conception de l’outil.
Comment maîtriser l’épaisseur de paroi d’un boîtier de moteur embouti profond ?
L’épaisseur de paroi d’un boîtier de moteur embouti profond dépend du diamètre du flan, du rapport d’emboutissage, du jeu de matrice, de la force de serre-flan et de la lubrification, ainsi que du fait que la paroi soit volontairement amincie par repassage. Comme la matière s’amincit là où elle est étirée et s’épaissit là où elle est comprimée, une paroi nominale de 1,0 mm est généralement plus épaisse près du fond de coupelle et plus mince à mi-paroi. Obtenir une paroi uniforme exige donc soit une étape de repassage qui réduit et égalise volontairement la paroi, soit un emboutissage spécifié comme cote de référence avec l’épaisseur critique indiquée à un emplacement défini. La concentricité et la hauteur d’empilement sont garanties par l’alignement de l’outillage, le guidage et le détourage plutôt que par un tri.
Repassage : quand la paroi doit être uniforme
Lorsqu’un boîtier de moteur reçoit un stator, un logement de roulement ou un aimant, la paroi intérieure est souvent une surface repassée : un poinçon pousse la coupelle emboutie à travers une matrice avec un jeu contrôlé, ce qui amincit volontairement la paroi et améliore à la fois l’uniformité d’épaisseur et l’état de surface. Le repassage augmente aussi la résistance de la matière par écrouissage, ce qui est utile pour les boîtiers à paroi mince et moins utile lorsqu’une mise en forme ou un soudage ultérieur est nécessaire.
Concentricité et circularité
La concentricité entre l’alésage et le diamètre extérieur est déterminée par l’alignement de la matrice et du poinçon, par la précision du flan et de l’avance de bande, et par la façon dont la pièce est détourée. Comme il s’agit d’une caractéristique de l’outillage, elle se dégrade avec l’usure et après affûtage, sauf si l’outil est réaligné. Le contrôle pratique associé est un comparateur de concentricité ou un système de mesure par vision sur pièces échantillonnées, avec la mesure enregistrée par lot.
Hauteur d’empilement et flasques
La hauteur d’empilement d’un moteur est la somme de la longueur du boîtier, du flasque et de toute entretoise ou cale. Chaque élément apporte sa propre tolérance ; il faut donc vérifier la marge de montage avant de lancer la fabrication de l’outil — cause fréquente du problème « les pièces sont dans la tolérance mais le moteur ne se ferme pas ». Lorsque l’assemblage est sensible, la solution pratique consiste à définir une caractéristique comme référence, à maîtriser l’empilement sur cette base et à contrôler la hauteur assemblée sur un échantillon plutôt qu’à trier les pièces après coup.
Éléments à indiquer sur le plan
- Épaisseur de paroi et emplacement de mesure
- Nécessité ou non de repassage, ou acceptabilité d’une paroi de référence avec épaisseur critique locale
- Exigences de concentricité et de circularité avec référence définie
- Hauteur d’empilement et marge de montage entre les pièces en contact
- État de surface à l’intérieur de l’alésage recevant un roulement ou un aimant
- Volume annuel — le repassage ajoute une étape et n’est rentable qu’à partir d’un certain volume
Point clé
Les boîtiers de moteur posent problème à l’assemblage, pas au contrôle. Demandez à ce que la revue DFM comprenne une chaîne de cotes : les questions d’épaisseur et de concentricité seront traitées avant la fabrication de l’outil.
Questions fréquentes
Pourquoi la paroi emboutie n’est-elle pas uniforme ?
Parce que l’emboutissage étire et compresse la matière : les parois s’amincissent là où la matière est tirée et s’épaississent là où elle est comprimée. L’uniformité est obtenue par repassage ou acceptée comme état de référence.
Le repassage rend-il la pièce plus résistante ?
Oui — l'écrouissage pendant le repassage augmente la résistance mécanique et améliore l'état de surface, c'est pourquoi il convient aux boîtiers à paroi mince. Il peut réduire la formabilité et la soudabilité ultérieures.
Comment la concentricité est-elle contrôlée ?
Avec un comparateur de concentricité ou un système de mesure par vision sur des pièces échantillonnées, avec enregistrement par lot, la référence étant définie sur le plan.