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8/13/2019 Diaporama Forge

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PREMIERE APPROCHE DE LA TECHNIQUEDE MISE EN FORME DES MATERIAUX

PAR FORGEAGEInitiation partir dun exemple


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PREAMBULE

Forge par estampage

Ce procd de forgeage chaudutilise des outillagesspcifiques pour fabriquer des pices, ce qui sousentend que lony a recours ds quily a une certainequantit de pices faire : les petites sries, partirdune vingtaine de pices environ, les moyennessries denviron 500 1000 pices et les grandes

sries au-del. La forge par estampage met en formeuniquement des mtaux ferreux, hautestempratures avec des pilons ou des presses.


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PREAMBULE

Forme Masse Temprature Nuance Srie

Toutes De quelquesgrammes plusieurscentaines dekilogrammes

leve, maistoujoursinfrieure ausolidus

Mtauxferreux

partir dequelquescentaines depices selonla forme

Forge par estampage


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PLAN DE LA PIECE USINEE

Matire : 30Mn5


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ADAPTATION A LESTAMPAGE

Plan de joint

Surpaisseursdusinage

DpouillesArrondisdartes

Congs deraccordement

Cordon debavure


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PLAN DE LA PIECE ESTAMPEE

Plan de joint :

Plan, passant par laplus grande section

Surpaisseurs :De 1 1,5 mm

Dpouilles1

Arrondis dartes

1 mmCongs de raccordement

5 mm

Cordon de bavure

Ep : 1,5 mm ; larg. = 6 mm


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GAMME DE FABRICATION

Obligatoire Dfaut systmatique

De lutilit ou non dune opration intermdiaire


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Obligatoire Dfaut systmatique


Finition directe


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Obligatoire


Ebauche intermdiaire


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Obligatoire


Finition aprs bauche


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Obligatoire Dfaut systmatique Capacit machine

Facultatif Pas de dfaut

Facultatif mais utile Meilleur positionnement Amlioration de la qualit de surface Augmentation de la dure de vie des outillages



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Le lopin estcorrectement

centr dans lagravure definition

La longueur dulopin est

infrieure 2,5 D

Positionnement du lopin sans opration intermdiaire


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Le lopin est correctement centrdans lopration dcrasement

Trac dune opration intermdiaire (crasement)


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Lopration dcrasement est elle-mme correctementcentre dans lopration de finition

Trac dune opration intermdiaire (crasement)


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POSTE DE TRAVAIL

Cisaille lopins

Chauffeuse par induction

Robot

Presse

destampageConvoyeur

Presse

debavurage

Ref.contrl


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DEBIT

La machine

Lopins cisaills


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DEBIT

Principe ducisaillage

1 : Barre 2 : Lopin 3 : Lame fixe 4 : Lame mobile 5 : Serre barre 6 : Support lopin


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CHAUFFAGE PAR INDUCTION

La machine


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Principe du chauffagepar induction

Application de la loi delinduction et de leffet Joule

Cration dun champmagntique par unenroulement bobin

Lextrieur du lopin est lesige de courants induits

Ces courants induits setransforment en chaleur

La chaleur est transmise aucur du lopin par conduction


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Diagramme Fer - carbone

2C35 : 1200900C

40CrMoV12 : 11501000C


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0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 10 20 30 40 50

Temps (s)

temprature

(C)

Echauffement dun lopin

peau

coeur

vitesse1

vitesse2

- La peau schauffe plus viteque le coeur

- La vitesse de chauffage estplus lente aprs la perte dumagntisme (Point de Curie)

- La temprature est uniformeen fin de chauffage

- La dure de chauffage estfaible


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PRESSE DESTAMPAGE

La machine Principe de fonctionnement


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PRESSE DESTAMPAGE

1

2 24

33

4

5

67

8 8

9

9

1- bti2- coulisseau

3- excentrique

4- bielle

5- volant dinertie

6- embrayage

7- frein

8- jecteurs

9- rglage de la longueur bielle


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OUTILLAGE DESTAMPAGE

Vue densemble de loutillage


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Vue de loutillage de finition

1

2

3

4

1- Porte insert

2- Insert

3- Clavette

4- Ejecteur


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OUTILLAGE DESTAMAPGE

Matriau doutillage : X38CrMoV5-3

Analysethorique

C Cr Mo V

0,38 5 3 0,6

Traitementthermique

Trempe Milieu detrempe

Duret HRC Rsistance(MPa)

1030-1080C

Air, huile,bain chaud

57 2050

Revenu C 400 450 500 550 600 650 700

HRC 52 53 55 55 52 45 36

MPa 1850 1900 2000 2000 1850 1500 1200


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Matriau doutillage : X38CrMoV5-3

Ausnite + carbures Perlite

Bainite

Martensite


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Traitement superficiel de nitruration

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0,1 0,2 0,3 0,4

distance (mm)

Duret(HV0.2

)


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MISE EN FORME PAR ESTAMPAGE

Modlisation du comportement du matriau forg

800C

1000C

1200C

La contrainte

dcoulement diminuelorsque la tempratureaugmente


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Modlisation du comportement du matriau forg

La contrainte

dcoulement augmentelorsque la vitesse dedformation augmente

10mm/s/mm

1mm/s/mm

0,1mm/s/mm


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MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique

Opration prliminaire

1 2

3 4


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Opration prliminaire


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Opration prliminaire : Courbe deffort

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

14,0 19,0 24,0 29,0 34,0 39,0 44,0

hauteur (mm)

force(T)

1

2

3

4


34/45


Finition

1 2

3 4


35/45


Finition


36/45


0

50

100

150

200

250

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0

hauteur (mm)

effort(T)

Rsultats de la simulation numrique

Finition: Courbe deffort

1

2

3

4


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EBAVURAGE - DEBOUCHAGE

Vue densemble de loutillage


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Vue des outils spcifiques

1

5

3

2

4

1- Support de pice

2- Poinon3- Dcoupe

4- Extracteur depice

5- Extracteur debavure


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Principe

1 2


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Principe

3 4


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Principe

5 6


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ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGEEvolution historique

Pratique classique :

dissociation dans

lespace et dans le

temps des deux

fonctions

Forgeage Traitementsclassiques dans la

masse

Tendance actuelle :

associationforgeage -

traitements

thermiques

Forgeage Traitements

thermiques

directs sur

chaleur rsiduelle

destampageEvolution moyen

terme :

fusionforgeage -

traitements

thermomcaniques

Forgeage

Traitements thermomcaniques


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ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGEEvolution de la taille de grain au cours du forgeage

0,2 mm


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ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGERefroidissement contrl aprs estampage

Obtention dune structurebainitique sur un acier

35MnV7


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ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGEDiffrents aciers et traitements possibles

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