L’ESTAMPAGE Les Chiffres Clés Principe Les différentes opérations Les Machines Parachèvement Les Outillages Bras de suspension

Les Chiffres Clés Qui produit des pièces Estampées ? Robinetterie, engineering, nucléaire Mines, cimenterie, forage Armement (fabricants, arsenaux) Autres Matériels ferroviaires Véhicules < 3,5 T Matériels de Travaux Publics Machinisme Agricole Aéronautique et espace Construction mécanique Organes de Transmission Qui produit des pièces Estampées ? - 70 % des pièces sont produites par les sous traitants. - 30 % par les industriels qui commercialisent leurs produits (Automobile, Outillage….) 65 % des tonnages, soit 250 000 tonnes forgées en France

Principe Déformation plastique à chaud des Aciers (1250° C). Une masse de métal chauffé (lopin), donc plus malléable, est comprimée entre deux matrices comportant des gravures. Dépose du lopin chauffé et cintré dans la matrice inférieure Enlèvement de la Pièce après frappe

Principe Le poids du lopin est supérieur à la pièce. Cet excès de métal entraîne une forte montée en pression à l’intérieur des gravures, qui garantira un bon remplissage, et formera une bavure qui sera éliminée par découpe

Les différentes opérations

Lopin de bras de suspension 1- Cisaillage à froid des lopins cadences de 3000 pièces/heure Cisaille Lopin Couteau supérieur Butée de longueur Lopin de bras de suspension

2 - Chauffage des lopins : 2 types de fours Four électrique Four à Gaz Four Électrique à Induction: Des bobines alimentées par des courants à fréquence élevée, forment un tunnel et génèrent des courants induits qui par effet joule élèvent la température des lopins. Chauffage rapide : 1 mn pour 30 mm, utilisé en grande série.

Bras de suspension laminé et refroidi 3 - Laminage ou Étirage, Roulage du lopin Laminoir Le but est de créer une première ébauche rectiligne, mais de section variable afin de répartir judicieusement la matière le long de l’axe. Bras de suspension laminé et refroidi

4 - Cintrage Afin d’approcher le forme de la gravure d’ébauche

5 - Estampage Réalise la mise en forme définitive de la pièce en deux étapes : Ébauche et Finition Matrices d’Estampage Inférieure Ébauche Inférieure Finition Supérieure finition Supérieure Ébauche

Au fond : dépose du lopin laminé et cintré. Devant : estampage Ébauche du Bras de Suspension

6 - La Découpe La bavure est découpée à l’aide d’un outillage spécifique. Cette opération est réalisée dans les secondes qui suivent l’estampage de 1000°C à 1100°C. Le poids de la bavure peut représenter 10 à 40 % de la pièce finie. Bras ébavuré et bavure Dispositif de double découpe: Interne et externe

7-Parachèvement Le Grenaillage : projection de petites billes d’acier qui permettent d’éliminer les oxydes et la calamine. Les Traitements thermiques : En grande série les aciers utilisés permettent d’effectuer les traitements après l’opération d’ébavurage sans réchauffage.

Gamme de Forgeage du Bras de Suspension 1-Lopin Cisaillé Gamme de Forgeage du Bras de Suspension 3-Lopin Laminé 4-Cintrage 5-Estampage Ébauche 5-Estampage Finition 6-Bavure 6-Bras ébavuré

Les Machines Les engins de chocs Mouton ou Marteau Pilon Mouton à Planche Marteau Pilon à contre frappe Presse à Vilebrequin et volant d’inertie Les Presses à vilebrequin et volant d’inertie ou presse à vis

Les Outillages Ils sont soumis à des contraintes mécaniques et thermiques sévères. Ils doivent avoir un coût minimal et une durée de vie élevée. Matrice de crochet en Z38CDV5 à 1700 Mpa Les conséquences de conception et de réalisation sont un bon choix de : - Dimensionnement, Nuance de Matériau, Traitement Thermique, Process de Réalisation.

Paramètres de conception des matrices Complexité de la pièce et des gravures : Étirage, Roulage ou Laminage, Cambrage, Ébauche, Finition. Matrice de bielle Les Outillages

Les Outillages pour pilon Généralement toutes les gravures sont usinées dans un bloc unique de grandes dimensions. Car il va servir de butée à la course du Pilon en fin d’Estampage. Cordon de bavure Logement de bavure Forme d’étirage Matrice d’Aube de turboréacteur Sur les faces opposées aux gravures il y a une queue d’aronde pour la fixation sur la chabotte ou la masse. Prise de fer Forme de roulage Matrice d’estampage de bielle sur Pilon Les Outillages

Les Outillages pour Presse Ils sont composés de plusieurs gravures réalisée dans un bloc indépendant et bridés entre eux.Ce système permet de changer une matrice qui s’use plus vite. Ils sont tous munis d’éjecteurs pour assurer l’extraction des pièces des gravures En fin d’estampage les matrices ne sont pas jointives.

Matériau d’Outillage Ils sont en acier fortement alliés pour résister aux sollicitations mécaniques et thermiques Le choix de la nuance d’acier est fonction : de la machine, du matériau forgé, de la série, du type de pièce.

Causes et Conséquences Préchauffage Fissuration Chocs Thermique et mécanique Résistance à la fatigue Écaillage localisé de la gravure Fatigue Thermique et mécanique Dureté importante Lubrification Écoulement du matériau calaminé Usure par abrasion Remèdes Causes et Conséquences Détériorations La nuance la plus utilisée est le Z38CDV5 trempé + revenus avec ou sans traitement de surface ( nitruration, chromage dur …) Matrice de vilebrequin Z38CDV5 à 1400 Mpa Les Outillages

Les Outillages : Lorsque les gravures sont usées, elles sont réparées et relavées. Les outillages sont préchauffés à 150°/200°C Entre chaque frappe on Lubrifie par pulvérisation les gravures avec des suspensions de graphite dans l’eau. Les gravures sont réalisées par : - Usinage conventionnel et polissage. - Usinage à grande vitesse. - Électroérosion pour des petites dimensions

Matrice à réparer avec diagnostic Usinage d’une matrice en CN avec ses outils Airbus A320: Ferrure externe en TA6V poids: 13,5 Kg Pilon de 16 tonnes Les Outillages