Vous êtes-vous déjà demandé comment il était possible de donner au métal des formes complexes avec précision et efficacité ? Cet article plonge dans le monde fascinant des méthodes d'expansion du métal, en expliquant diverses techniques telles que le formage par bombage et le bombage hydraulique. Vous découvrirez comment ces procédés transforment les tôles en composants complexes et connaîtrez les avantages et les inconvénients de chaque méthode. À la fin, vous comprendrez clairement comment ces techniques innovantes sont appliquées dans l'industrie pour créer des produits métalliques durables et précis.
Le formage par bombage convient à divers types d'ébauches, telles que les coupes embouties, les tubes coupés et les pièces soudées coniques laminées.
Les méthodes de formation des bourrelets peuvent être classées comme suit :
1) Formation d'un bourrelet en forme de matrice dure.
2) Le formage par matriçage souple, également connu sous le nom de formage par matriçage du caoutchouc.
Lorsque des élastomères en caoutchouc sont utilisés comme support, ils peuvent être divisés en deux catégories : avec et sans cavités. Dans le cas des cavités de moulage, il existe des cavités en boucle fermée et des cavités en boucle ouverte. Les cavités à boucle fermée sont fabriquées à partir d'une seule pièce de matériau façonnée en une courbe fermée par tournage ou fraisage. Les cavités à boucle ouverte sont constituées de plusieurs pétales qui sont fermés par une force externe avant d'être formés.
3) Formation hydraulique des bourrelets.
4) L'alliage à bas point de fusion forme un renflement.
Cette méthode utilise un alliage à bas point de fusion comme support, soit en versant l'alliage fondu directement dans le tube, soit en insérant un noyau d'alliage dans le tube.
Le procédé consiste essentiellement en une extrusion radiale de l'ensemble de l'ébauche. Il présente l'avantage de ne pas nécessiter de scellement, mais ses inconvénients sont un chargement et un nettoyage peu pratiques, ainsi qu'une faible efficacité de production. Il convient aux matériaux très résistants ou aux pièces qui nécessitent des forces de déformation importantes malgré une faible résistance.
5) D'autres méthodes de formation de bourrelets, telles que les milieux semi-fluides comme la paraffine, la graisse et la vaseline, se caractérisent par de bonnes propriétés d'étanchéité et la capacité de générer des pressions de bourrelets internes uniformes. Ils sont pratiquement incompressibles, mais ils présentent l'inconvénient de devoir être alternativement chauffés et refroidis pour le chargement et le nettoyage.
6) De nouveaux procédés tels que le formage par bombage avec des billes d'acier remplaçant les moules souples ou les fluides, et le formage par explosion, comme le montre la figure 6-2.
a) utilisation d'une bille d'acier au lieu d'un moule mou ou d'un fluide ; b) méthode de formage par explosion consistant en 1 - matrice mâle, 2 - matrice femelle, 3 - bille d'acier, 4 - moitié inférieure de la matrice femelle, 5 - anneau de la matrice, 6 - explosif, 7 - tube vierge, 8 - eau.
Le formage par bombage peut également être divisé en bombage naturel et en bombage par compression axiale en fonction de la structure de l'outil.
Le renflement naturel se produit lorsque la pièce prend forme principalement par l'amincissement de la paroi de l'ébauche et la contraction naturelle axiale (raccourcissement). Comme le montre la figure 6-3, pendant le renflement naturel, la paroi de l'ébauche supporte principalement des contraintes de traction biaxiale dans un état de contrainte plane et se déforme en s'amincissant et en s'allongeant dans deux directions.
La déformation dans le cas d'un renflement naturel est assez complexe et varie considérablement en fonction de la forme de la partie renflée et de l'emplacement du renflement, en raison de la présence et de l'ampleur de la contraction axiale au cours du processus. La limite de formage lorsque le formage repose uniquement sur l'amincissement de la paroi de l'ébauche est liée au taux d'allongement du matériau et à l'épaisseur de la paroi. Ce type de formage, qui dépend entièrement de l'amincissement, est en fait une forme de formage localisé.
a) Processus de gonflement b) État de contrainte et de déformation de la composante.
1. Tête de pression 2. Filière composite 3. Tige en élastomère de caoutchouc 4. Porte-matrice.
Le renflement par compression axiale, également connu sous le nom de renflement par extrusion plastique, est réalisé en appliquant une force de compression le long de l'axe du tube pendant le renflement. Dans la pratique, la compression axiale est souvent utilisée pour améliorer le facteur de renflement et respecter la limite de formage du matériau. L'application d'une compression axiale améliore l'état de contrainte et de déformation dans la zone de renflement, facilitant ainsi la déformation plastique.
Par exemple, lorsque la pression axiale est suffisamment élevée, la contrainte de traction axiale dans la zone de déformation devient compressive, ce qui entraîne un état de tension et de compression, et l'état de déformation peut passer d'un amincissement de l'épaisseur et d'un allongement dans les directions radiale et axiale à une compression axiale et un allongement radial, avec peu ou pas d'amincissement de l'épaisseur, ce qui augmente de manière significative la limite du facteur de gonflement.
La force de compression axiale appliquée à la pièce et la force de gonflement exercée sur la matrice en caoutchouc peuvent être fournies par le même composant, ou séparément par deux ou trois composants pour une compression bidirectionnelle.
En fonction de l'ampleur de la force de compression axiale sur la pièce par rapport à la force de gonflement sur le caoutchouc, ainsi que de leur rapport, la contrainte et la déformation subies par le matériau dans la zone de gonflement peuvent varier de manière significative.
En règle générale, la contrainte axiale dans l'état de contrainte doit être compressive, mais si la pression sur la pièce est insuffisante, ou si le rapport entre la pression sur la pièce et la force de gonflement sur le caoutchouc est trop faible, un état de contrainte de traction peut également se développer.
C'est essentiellement la même chose que le renflement naturel sans compression axiale. L'état de déformation doit typiquement être un état de déformation plane sous tension et compression, ou un état de déformation volumétrique sous tension dans deux directions et compression, qui doit être soigneusement distingué dans la conception du moule pour des composants spécifiques.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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