Vous êtes-vous déjà interrogé sur le monde fascinant de l'emboutissage des métaux ? Dans cet article de blog, nous allons nous embarquer dans un voyage passionnant pour explorer les subtilités de ce processus de fabrication essentiel. En tant qu'ingénieur mécanique expérimenté, je vous guiderai à travers les concepts clés, en partageant des idées précieuses et des exemples du monde réel. Préparez-vous à découvrir comment l'emboutissage des métaux façonne notre vie quotidienne et à découvrir les secrets de son efficacité et de sa polyvalence remarquables.
Définition de l'estampillage
Qu'est-ce que l'estampillage ?
La définition de l'estampage : à température normale, une feuille de métal (ou de non-métal) est pressée sur une plaque de métal. machine à estamper par une matrice d'emboutissage pour provoquer une séparation ou une déformation plastique, ce qui permet d'obtenir des pièces ayant une forme, une taille et des performances déterminées.
D'après le concept de l'estampillage :
(1) L'estampage s'effectue à température ambiante, c'est-à-dire qu'il ne nécessite pas de chauffage, c'est pourquoi on parle d'estampage à froid.
(2) Les objets du processus d'estampage sont tous des feuilles, c'est pourquoi il est également appelé tôle l'estampillage.
(3) L'estampage est réalisé à l'aide d'équipements et de moules. Il nécessite trois éléments : un poinçon (équipement), un moule et des matières premières.
(4) L'emboutissage est l'une des formes de base de la déformation plastique.
Emboutissage du métal caractéristiques et applications
(1) Productivité élevée, fonctionnement simple, mécanisation et automatisation aisées.
(2) Grande précision dimensionnelle et bonne interchangeabilité.
(3) Le taux d'utilisation des matériaux est élevé, généralement jusqu'à 70%~85%, et certains jusqu'à 95%.
(4) Des pièces de forme complexe, difficiles à usiner ou ne pouvant être usinées par d'autres méthodes, telles que les pièces d'emboutissage à coque mince, sont disponibles.
(5) Il est possible d'obtenir des pièces légères, bien rigides et très résistantes.
(6) Aucun chauffage n'est nécessaire, l'énergie peut être économisée et la qualité de la surface est bonne.
(7) Lorsque la masse est produite, le coût du produit est faible.
On peut constater que l'estampage peut combiner haute qualité, haute efficacité, faible consommation d'énergie et faible coût, ce qui est incomparable avec d'autres méthodes de traitement.
Par conséquent, l'application de l'estampage est très vaste. Par exemple, dans les secteurs de l'automobile et des tracteurs, les pièces embouties représentent 60%~70%, les instruments et les compteurs représentent 60~70%, et d'autres articles de table en acier inoxydable font partie de la vie quotidienne.
L'estampage est nécessaire pour les composants électroniques fins, les pointeurs d'instruments, les couvercles et les poutres de voitures robustes, ainsi que les revêtements d'avions.
Inconvénients de l'estampage
Le cycle de fabrication des moules est long et le coût élevé. Parce qu'il utilise des méthodes et des moyens de traitement traditionnels et des matériaux de moulage traditionnels
Toutefois, avec l'avènement des technologies avancées de traitement des moules et des matériaux de moulage non traditionnels, cette lacune peut être progressivement surmontée.
Par exemple :
En bref, l'industrie du moule est l'industrie de base d'un pays, et le niveau de conception et de fabrication des moules est devenu une mesure du niveau de fabrication des produits dans un pays.
Les pays développés attachent une grande importance au développement des moules.
Le Japon estime que "le moule est la force motrice pour entrer dans une société riche" ;
Allemagne : "l'empereur de l'industrie de transformation des métaux" ;
Roumanie : "le moule est une touche d'or" ; le moule est considéré comme une pierre dans l'industrie internationale de l'arène.
Cependant, les moules ici comprennent également des moules, matrices de forgeagemais ce sont actuellement les matrices à froid et les moules en plastique qui sont les plus utilisés, chacun d'eux représentant environ 40%.
（1）Processus de séparation
Lors de l'emboutissage, le matériau à traiter est déformé par une force extérieure.
Lorsque la contrainte de cisaillement du matériau dans la zone de déformation atteint la résistance au cisaillement du matériau, celui-ci est cisaillé et séparé pour former une pièce d'une certaine forme et d'une certaine taille.
Le processus de séparation comprend principalement le découpage, le poinçonnage, mise à blanc, entailler, trancher, etc.
Le processus de séparation est indiqué ci-dessous :
La séparation se produit mais ne modifie pas la forme de l'espace.
Tableau 1-1 Processus de séparation
（2）Formage des métaux processus
Lors de l'emboutissage, le matériau sous l'action de la force extérieure, la contrainte équivalente du matériau dans la zone de déformation atteint la limite d'élasticité σs du matériau, mais n'atteint pas la limite de résistance σb, de sorte que le matériau ne se déforme que plastiquement, ce qui permet d'obtenir des pièces d'une certaine forme et d'une certaine taille.
Le processus de formage comprend principalement le pliage, l'emboutissage, le tournage, le rétrécissement, le renflement, etc.
Le processus de formation est illustré comme suit :
Il suffit de modifier la forme de l'ébauche pour qu'il n'y ait pas de séparation.
Tableau 1-2 Processus de formage
Exigences de base pour le marquage sur feuilles
La satisfaction des exigences de performance est la première, et répond aux exigences du processus d'emboutissage autant que possible tout en satisfaisant aux exigences de performance.
1.3.1 Exigences en matière de processus pour les matériaux d'emboutissage
1. performance du formage par emboutissage
La performance de formage par emboutissage fait référence à la capacité de la feuille à s'adapter au processus d'emboutissage.
Deux types d'instabilité :
Le premier est semblable au phénomène de collet dans l'essai de traction de l'acier à faible teneur en carbone, et le second est le phénomène d'instabilité de la barre de pression.
Il existe donc une limite de formage, qui se divise en une limite de formage globale et une limite de formage locale. Plus la limite de formage est élevée, meilleures sont les performances de formage de la presse.
Comment mesurer la performance de la feuille en matière de formage par emboutissage ?
(1) La résistance à la fissuration est la capacité d'une feuille à résister aux dommages causés par la déformation.
(2) L'aptitude au collage désigne la capacité de la feuille à épouser la forme du moule pendant le processus de formage à la presse.
(3) L'aptitude à la mise en forme désigne la capacité d'une pièce à conserver sa forme dans le moule après le démoulage.
Les propriétés d'emboutissage de la tôle peuvent être mesurées par les propriétés mécaniques de la tôle. Les propriétés mécaniques peuvent être obtenues par des expériences.
Formage de la tôle méthode d'essai de performance :
(1) Méthode d'essai directe
Test de la coupelle de cône（GB/T 15825.6-2008)
(2) Méthode d'essai indirecte
Tels que l'essai de traction de l'acier à faible teneur en carbone, etc.
Indicateurs mécaniques affectant les propriétés de formage à la presse
(1) Allongement total δ et élongation uniforme δb
δ est bon → Permet une grande déformation plastique
(2) Rapport de rendement σs /σb
σs/σb est faible → bonne résistance à la fissuration, fixation de la forme et bonne aptitude au moulage
(3) Module d'élasticité E
Module d'élasticité élevé E → bonne forme
(4) Indice de durcissement n
n est grand → pas facile à déchiffrer
(5) Rapport de déformation plastique γ
γ = εb /εt est grand → Bonne résistance à la fissuration
(6) Coefficient d'anisotropie spécifique à la déformation plastique
Δγ =(γ0 +γ90 - 2γ45 )/2 est grand → Plus l'anisotropie est différente
1.3.2 Matériaux d'emboutissage et méthodes de découpe courants
A．Matériels d'estampage courants
Lecture connexe : Métaux ferreux et non ferreux
Spécifications des tôles : bandes d'acier, tôle d'acierbandes d'acier fendues, etc.
Gamme de dimensions des tôles et bandes en acier (GB/T708-2006)
1) La valeur nominale épaisseur de la tôle d'acier L'épaisseur nominale des tôles d'acier et des bandes d'acier (y compris les bandes d'acier refendues) est comprise entre 0,3 mm et 4,0 mm, et les tôles d'acier et les bandes d'acier d'une épaisseur nominale inférieure à 1 mm sont disponibles dans toutes les dimensions par multiples de 0,05 mm ; l'épaisseur nominale est supérieure à 1 mm. Les plaques d'acier et l'acier sont disponibles dans toutes les dimensions en multiples de 0,1 mm.
2) La largeur nominale des tôles et des bandes d'acier est comprise entre 600 mm et 2050 mm, et il existe des dimensions multiples de 10 mm.
3) La longueur nominale de la plaque d'acier est comprise entre 1000 mm et 6000 mm, et toute taille en multiples de 50.
4) Selon les exigences de l'acheteur, des plaques et des bandes d'acier d'autres dimensions peuvent être fournies par le biais de négociations entre le fournisseur et l'acheteur.
(1) Machine à cisailler découpage
(2) Cisaillement des disques
(3) Autres méthodes de coupe
Principe de sélection des équipements d'emboutissage :
Type d'équipement d'estampage：
Principe de fonctionnement et principaux composants de la presse à manivelle
(1) Mécanisme de fonctionnement
Manivelle et mécanisme de liaison : Le mécanisme de liaison de la manivelle est composé d'un vilebrequin, d'une bielle et d'un coulisseau. La longueur de la bielle peut être réglée pour s'adapter à différentes tailles de moules.
Moteur, courroie, volant, engrenage, etc.
(3) Système d'exploitation
Système de distribution d'air, embrayages, freins, boîtiers de commande électriques, etc.
(4) Pièces justificatives
Corps : ouvert, fermé
(5) Système auxiliaire
Système pneumatique, système de lubrification
(6) Pièce jointe
Modèle de presse et paramètres techniques
(1) Modèle
1) Type de machine à forger :
2) Description du code de la presse à manivelle JB23-63A
(2) Paramètres techniques
Des matériaux différents ont une plasticité différente dans les mêmes conditions de déformation, et le même matériau aura une plasticité différente dans des conditions de déformation différentes.
3 états de tension principaux :
9 types d'états de contrainte principale :
Nous allons maintenant nous pencher sur les quatre processus d'estampillage suivants.
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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