diaporama forge
TRANSCRIPT
-
8/13/2019 Diaporama Forge
1/45
PREMIERE APPROCHE DE LA TECHNIQUEDE MISE EN FORME DES MATERIAUX
PAR FORGEAGEInitiation partir dun exemple
-
8/13/2019 Diaporama Forge
2/45
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.
-
8/13/2019 Diaporama Forge
3/45
PREAMBULE
Forme Masse Temprature Nuance Srie
Toutes De quelquesgrammes plusieurscentaines dekilogrammes
leve, maistoujoursinfrieure ausolidus
Mtauxferreux
partir dequelquescentaines depices selonla forme
Forge par estampage
-
8/13/2019 Diaporama Forge
4/45
PLAN DE LA PIECE USINEE
Matire : 30Mn5
-
8/13/2019 Diaporama Forge
5/45
ADAPTATION A LESTAMPAGE
Plan de joint
Surpaisseursdusinage
DpouillesArrondisdartes
Congs deraccordement
Cordon debavure
-
8/13/2019 Diaporama Forge
6/45
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
7/45
GAMME DE FABRICATION
Obligatoire Dfaut systmatique
De lutilit ou non dune opration intermdiaire
-
8/13/2019 Diaporama Forge
8/45
GAMME DE FABRICATION
Obligatoire Dfaut systmatique
De lutilit ou non dune opration intermdiaire
Finition directe
-
8/13/2019 Diaporama Forge
9/45
GAMME DE FABRICATION
Obligatoire
De lutilit ou non dune opration intermdiaire
Ebauche intermdiaire
-
8/13/2019 Diaporama Forge
10/45
GAMME DE FABRICATION
Obligatoire
De lutilit ou non dune opration intermdiaire
Finition aprs bauche
-
8/13/2019 Diaporama Forge
11/45
GAMME DE FABRICATION
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
De lutilit ou non dune opration intermdiaire
-
8/13/2019 Diaporama Forge
12/45
GAMME DE FABRICATION
Le lopin estcorrectement
centr dans lagravure definition
La longueur dulopin est
infrieure 2,5 D
Positionnement du lopin sans opration intermdiaire
-
8/13/2019 Diaporama Forge
13/45
GAMME DE FABRICATION
Le lopin est correctement centrdans lopration dcrasement
Trac dune opration intermdiaire (crasement)
-
8/13/2019 Diaporama Forge
14/45
GAMME DE FABRICATION
Lopration dcrasement est elle-mme correctementcentre dans lopration de finition
Trac dune opration intermdiaire (crasement)
-
8/13/2019 Diaporama Forge
15/45
POSTE DE TRAVAIL
Cisaille lopins
Chauffeuse par induction
Robot
Presse
destampageConvoyeur
Presse
debavurage
Ref.contrl
-
8/13/2019 Diaporama Forge
16/45
DEBIT
La machine
Lopins cisaills
-
8/13/2019 Diaporama Forge
17/45
DEBIT
Principe ducisaillage
1 : Barre 2 : Lopin 3 : Lame fixe 4 : Lame mobile 5 : Serre barre 6 : Support lopin
-
8/13/2019 Diaporama Forge
18/45
CHAUFFAGE PAR INDUCTION
La machine
-
8/13/2019 Diaporama Forge
19/45
CHAUFFAGE PAR INDUCTION
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
20/45
CHAUFFAGE PAR INDUCTION
Diagramme Fer - carbone
2C35 : 1200900C
40CrMoV12 : 11501000C
-
8/13/2019 Diaporama Forge
21/45
CHAUFFAGE PAR INDUCTION
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
22/45
PRESSE DESTAMPAGE
La machine Principe de fonctionnement
-
8/13/2019 Diaporama Forge
23/45
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
24/45
OUTILLAGE DESTAMPAGE
Vue densemble de loutillage
-
8/13/2019 Diaporama Forge
25/45
OUTILLAGE DESTAMPAGE
Vue de loutillage de finition
1
2
3
4
1- Porte insert
2- Insert
3- Clavette
4- Ejecteur
-
8/13/2019 Diaporama Forge
26/45
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
27/45
OUTILLAGE DESTAMPAGE
Matriau doutillage : X38CrMoV5-3
Ausnite + carbures Perlite
Bainite
Martensite
-
8/13/2019 Diaporama Forge
28/45
OUTILLAGE DESTAMPAGE
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
)
-
8/13/2019 Diaporama Forge
29/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGE
Modlisation du comportement du matriau forg
800C
1000C
1200C
La contrainte
dcoulement diminuelorsque la tempratureaugmente
-
8/13/2019 Diaporama Forge
30/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGE
Modlisation du comportement du matriau forg
La contrainte
dcoulement augmentelorsque la vitesse dedformation augmente
10mm/s/mm
1mm/s/mm
0,1mm/s/mm
-
8/13/2019 Diaporama Forge
31/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique
Opration prliminaire
1 2
3 4
-
8/13/2019 Diaporama Forge
32/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique
Opration prliminaire
-
8/13/2019 Diaporama Forge
33/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
34/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique
Finition
1 2
3 4
-
8/13/2019 Diaporama Forge
35/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGERsultats de la simulation numrique
Finition
-
8/13/2019 Diaporama Forge
36/45
MISE EN FORME PAR ESTAMPAGE
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
37/45
EBAVURAGE - DEBOUCHAGE
Vue densemble de loutillage
-
8/13/2019 Diaporama Forge
38/45
EBAVURAGE - DEBOUCHAGE
Vue des outils spcifiques
1
5
3
2
4
1- Support de pice
2- Poinon3- Dcoupe
4- Extracteur depice
5- Extracteur debavure
-
8/13/2019 Diaporama Forge
39/45
EBAVURAGE - DEBOUCHAGE
Principe
1 2
-
8/13/2019 Diaporama Forge
40/45
EBAVURAGE - DEBOUCHAGE
Principe
3 4
-
8/13/2019 Diaporama Forge
41/45
EBAVURAGE - DEBOUCHAGE
Principe
5 6
-
8/13/2019 Diaporama Forge
42/45
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
-
8/13/2019 Diaporama Forge
43/45
ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGEEvolution de la taille de grain au cours du forgeage
0,2 mm
-
8/13/2019 Diaporama Forge
44/45
ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGERefroidissement contrl aprs estampage
Obtention dune structurebainitique sur un acier
35MnV7
-
8/13/2019 Diaporama Forge
45/45
ASPECTS METALLURGIQUES DU FORGEAGEDiffrents aciers et traitements possibles