Remplacer le forgeage ou le moulage suivi d'un usinage par des pièces quasi nettes obtenues par emboutissage et repassage
Le forgeage et la fonderie produisent tous deux une forme proche de la pièce finie, mais pas suffisamment : les surfaces fonctionnelles doivent encore être usinées, et l'usinage élimine le surépaisseur dont le procédé avait besoin. Lorsque la pièce est un boîtier cylindrique ou un manchon à paroi mince, l'emboutissage et l'étirage peuvent fournir le même résultat quasi net sans forge ni fonderie.
Ce que chaque itinéraire de fabrication laisse à l'usineur
| Itinéraire | Proche des cotes finales à l'extérieur ? | Le perçage est-il proche de la forme finale ? | Opérations restantes |
|---|---|---|---|
| Fonderie + usinage | Environ, avec les dépouilles et la surépaisseur de masselotte | Non - l'alésage est généralement coulé sous-dimensionné puis alésé | Alésage, faces fonctionnelles, parfois l'extérieur ; risque de porosité |
| Forgeage + usinage | Environ, avec surépaisseur de forgeage | Non - l'alésage est poinçonné ou percé en sous-cote puis tourné | Alésage, extérieur, faces ; la surépaisseur se transforme en copeaux |
| Extrusion à froid + usinage | Tolérance serrée, en particulier sur les pièces axisymétriques | Souvent proches de la cote, mais nécessitant généralement un usinage pour respecter les tolérances ou l'état de surface | Alésage et/ou extérieur selon la tolérance |
| Emboutissage profond + repassage | Oui - c'est l'outillage qui le détermine | Oui - le poinçon le définit | Seules les caractéristiques que le formage ne peut pas réaliser : filetages, trous transversaux, faces d'étanchéité |
Pourquoi la voie du métal corroyé est généralement préférable pour une paroi mince
- Aucune porosité.Un moulage peut dissimuler une porosité qui ne se révèle qu'après usinage ou en service. L'emboutissage profond et l'étirage partent de bande laminée, ce qui garantit une paroi totalement dense par construction.
- Aucune dépouille.Une pièce moulée ou forgée nécessite une dépouille pour pouvoir être démoulée ou extraite de la matrice. Une paroi calibrée par repassage est droite et parallèle, ce qu'exige un ajustement glissant ou un ajustement serré.
- Aucune tolérance d'enlèvement.Les surépaisseurs de forgeage et de moulage existent pour être usinées. Une paroi étirée à froid est déjà à son épaisseur finie : il n'y a donc rien à enlever et aucun copeau à produire.
- Un fibrage dans le bon sens.Le formage déforme le matériau le long de la paroi plutôt que de le couper transversalement, ce qui améliore la résistance et le comportement à l'usure dans une application sous pression ou avec frottement.
- Des parois plus fines, c'est pratique.Une paroi coulée ou forgée doit être suffisamment épaisse pour le procédé et pour la surépaisseur d'usinage. Une paroi obtenue par emboutissage et repassage est limitée par l'emboutissage, non par le moule.
Là où le forgeage ou le moulage restent imbattables
- Sections pleines ou de très forte épaisseur.L'étirage amincit une paroi ; il ne crée pas une pièce massive.
- Géométrie extérieure complexe.Les nervures, bossages et autres caractéristiques non axisymétriques sont plus faciles à obtenir par moulage ou forgeage que par formage.
- Pièces de très grande taille.Balford réalise l'emboutissage jusqu'à Ø250 mm avec un flan maximal de 600 mm et une hauteur d'emboutissage maximale de 200 mm ; les pièces au-delà relèvent d'un procédé lourd.
- Petites séries.Une pièce emboutie et étirée nécessite un outillage. En petites quantités, le moulage ou le forgeage à partir d'un modèle existant peut s'avérer moins coûteux.
Questions fréquentes
L'emboutissage peut-il remplacer une pièce moulée ?
Lorsque la pièce est un boîtier ou un manchon cylindrique ou quasi cylindrique à paroi mince à moyenne, oui. La pièce emboutie et étirée est corroyée plutôt que coulée, ce qui exclut toute porosité, tout angle de dépouille sur la paroi et toute surépaisseur à usiner. Les pièces comportant des nervures, des bossages ou des sections massives épaisses restent mieux adaptées au moulage ou au forgeage.
L'étirage peut-il remplacer une pièce forgée ?
Pour les pièces cylindriques à paroi mince, oui. Une pièce forgée présente une surépaisseur qui est usinée ; une pièce emboutie par étirage atteint directement son épaisseur de paroi finie. La voie de la forge reste toutefois privilégiée pour les pièces pleines, les très grandes pièces et les géométries extérieures complexes.
Une pièce emboutie et étirée nécessite-t-elle un usinage ?
L'usinage n'est nécessaire que pour les caractéristiques que le formage ne peut pas produire - filetages, perçages transversaux, faces d'étanchéité, ou un alésage maintenu avec une tolérance plus serrée que celle que le procédé de formage peut garantir. La paroi, l'alésage et le diamètre extérieur sont formés.
Quelle est la limite de taille pour cette gamme chez Balford ?
Jusqu'à Ø250 mm de diamètre d'emboutissage sur des presses allant jusqu'à 350 t, avec un flan maximal de 600 mm et une hauteur d'emboutissage maximale de 200 mm. Au-delà, la pièce relève d'un procédé plus lourd, et nous vous le signalerons dès le devis.
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