Les voitures sont souvent qualifiées de « machines qui ont changé le monde ». Du fait de ses liens étroits avec l'industrie automobile, elles constituent un symbole important du niveau de développement économique d'un pays. La fabrication d'une automobile comprend quatre étapes principales, dont l'emboutissage, la plus importante et la première.
Dans cet article, nous mettrons en lumière le processus d'emboutissage dans la fabrication automobile.
Table des matières :
- Qu'est-ce que le marquage ?
- matrice d'estampage
- Équipement d'estampage
- Matériau d'estampage
- Jauge
1. Qu'est-ce que l'estampage ?
1) Définition de l'estampage
L'emboutissage est un procédé de mise en forme qui consiste à appliquer une force extérieure à des plaques, des bandes, des tubes et des profilés à l'aide de presses et de moules afin de provoquer une déformation plastique ou une séparation et d'obtenir ainsi des pièces (pièces embouties) de la forme et des dimensions requises. L'emboutissage et le forgeage relèvent de la transformation des matières plastiques (ou transformation par pression). Les ébauches utilisées pour l'emboutissage sont principalement des tôles et des bandes d'acier laminées à chaud ou à froid. Parmi les produits sidérurgiques mondiaux, 60 à 70 % sont des plaques, dont la plupart sont embouties pour obtenir des produits finis.
La carrosserie, le châssis, le réservoir de carburant, les ailettes de radiateur d'une voiture, le ballon de vapeur d'une chaudière, la paroi d'un conteneur, le noyau en acier au silicium d'un moteur et d'appareils électriques, etc., sont tous des éléments emboutis. On trouve également de nombreuses pièces embouties dans des produits tels que les instruments et compteurs, les appareils électroménagers, les bicyclettes, les machines de bureau et les ustensiles de cuisine.
2) Caractéristiques du processus d'emboutissage
- L'emboutissage est une méthode de traitement qui offre une productivité élevée et une faible consommation de matériaux.
- Le procédé d'emboutissage est adapté à la production en grande série de pièces et de produits. Facile à mécaniser et à automatiser, il offre une productivité élevée. De plus, l'emboutissage permet non seulement de réduire au minimum les déchets, voire de les éliminer complètement, mais aussi de valoriser pleinement les éventuelles chutes.
- Le processus d'utilisation est simple. Aucune compétence particulière n'est requise de la part de l'opérateur.
- Les pièces embouties ne nécessitent généralement pas d'usinage et présentent une grande précision dimensionnelle.
- Les pièces embouties sont interchangeables. Le procédé d'emboutissage est stable et les pièces d'un même lot peuvent être utilisées indifféremment sans incidence sur l'assemblage ni sur les performances du produit.
- Étant donné que les pièces embouties sont fabriquées en tôle, leur qualité de surface est meilleure, ce qui offre des conditions favorables pour les traitements de surface ultérieurs (tels que la galvanoplastie et la peinture).
- Le procédé d'emboutissage permet d'obtenir des pièces à haute résistance, haute rigidité et légères.
- Le coût de l'emboutissage de pièces produites en série à l'aide de moules est faible.
- L'emboutissage permet de produire des pièces aux formes complexes, difficiles à réaliser par d'autres méthodes de traitement des métaux.
3) Procédé d'estampage
(1) Procédé de séparation :
La feuille est séparée le long d'une certaine ligne de contour sous l'action d'une force extérieure pour obtenir des produits finis et semi-finis avec une certaine forme, taille et qualité de découpe.
Condition de séparation : La contrainte à l'intérieur du matériau déformé dépasse la limite de résistance σb.
a. Découpe par poinçonnage : Utilisation d’une matrice pour découper le long d’une courbe fermée ; la pièce découpée est une pièce. Utilisé pour fabriquer des pièces plates de formes variées.
b. Poinçonnage : Utiliser une matrice pour poinçonner le long d’une courbe fermée ; la partie poinçonnée est mise au rebut. Il existe plusieurs techniques, comme le poinçonnage positif, le poinçonnage latéral et le poinçonnage suspendu.
c. Découpe : Découpe ou ébavurage des bords des pièces formées pour leur donner une forme précise.
d. Séparation : Utiliser une matrice pour poinçonner le long d’une courbe non fermée afin de réaliser la séparation. Ce procédé est plus fréquemment utilisé lorsque les parties gauche et droite sont assemblées.
(2) Processus de formation :
L'ébauche est déformée plastiquement sans se rompre pour obtenir des produits finis et semi-finis d'une forme et d'une taille données.
Conditions de formage : limite d'élasticité σS
a. Dessin : Mise en forme de la feuille brute en diverses pièces creuses ouvertes.
b. Bride : Le bord de la tôle ou du produit semi-fini est formé en un bord vertical le long d'une certaine courbe selon une certaine courbure.
c. Mise en forme : Méthode de formage utilisée pour améliorer la précision dimensionnelle des pièces formées ou obtenir un petit rayon de congé.
d. Retournement : Un bord vertical est réalisé sur une feuille pré-perforée ou un produit semi-fini ou sur une feuille non perforée.
e. Pliage : Le pliage de la tôle en différentes formes le long d'une ligne droite permet de traiter des pièces aux formes extrêmement complexes.
2. Matrice d'estampage
1) Classification des matrices
Selon son principe de fonctionnement, il peut être divisé en : matrice d'emboutissage, matrice de poinçonnage et matrice de façonnage des bords.
2) La structure de base du moule
La matrice de poinçonnage est généralement composée d'une matrice supérieure et d'une matrice inférieure (matrice convexe et matrice concave).
3) Composition :
Partie fonctionnelle
Guidage
Positionnement
Limiter
élément élastique
Soulever et tourner
3. Équipement d'estampage
1) Machine de presse
Selon la structure du bâti, les presses peuvent être divisées en deux types : les presses ouvertes et les presses fermées.
La presse ouverte est ouverte sur trois côtés, le lit estEn forme de CSa rigidité est faible. Elle est généralement utilisée pour les petites presses. La presse fermée, quant à elle, est ouverte à l'avant et à l'arrière, le bâti est fermé et sa rigidité est bonne. Elle est généralement utilisée pour les presses de grande et moyenne taille.
Selon le type de force d'entraînement du coulisseau, la presse peut être divisée en presse mécanique etpresse hydraulique.
2) Ligne de déroulement
Machine à cisailler
La cisaille est principalement utilisée pour découper des bords droits de tôles de différentes dimensions. Elle peut être à transmission mécanique ou hydraulique.
4. StaMatériaux de mping
Le matériau d'emboutissage est un facteur important qui influe sur la qualité des pièces et la durée de vie des outils. Actuellement, les matériaux emboutissables comprennent non seulement l'acier à faible teneur en carbone, mais aussi l'acier inoxydable, l'aluminium et les alliages d'aluminium, le cuivre et les alliages de cuivre, etc.
La tôle d'acier est actuellement la matière première la plus utilisée dans l'emboutissage automobile. Cependant, face aux exigences de carrosseries allégées, de nouveaux matériaux tels que les tôles d'acier à haute résistance et les tôles d'acier sandwich sont de plus en plus employés.
Classification des plaques d'acier
Selon l'épaisseur : tôle épaisse (plus de 4 mm), tôle moyenne (3 à 4 mm), tôle mince (moins de 3 mm). Les pièces embouties pour la carrosserie automobile sont principalement constituées de tôles minces.
Selon l'état de laminage : tôle d'acier laminée à chaud, tôle d'acier laminée à froid.
Le laminage à chaud consiste à ramollir le matériau à une température supérieure à sa température de recristallisation. Le matériau est ensuite pressé à l'aide d'une roue de pression pour former une tôle mince ou une section transversale de billette. Ce procédé déforme le matériau, mais ses propriétés physiques restent inchangées. Les tôles laminées à chaud présentent une faible ténacité et un faible degré de rugosité, et leur prix est relativement bas. Le laminage à chaud est un procédé grossier qui ne permet pas de laminer des aciers très fins.
Le laminage à froid est un procédé qui consiste à laminer davantage le matériau à l'aide d'une roue de pression à une température inférieure à sa température de recristallisation. Ce procédé permet la recristallisation du matériau après les opérations de laminage à chaud, d'écaillage et d'oxydation. Après plusieurs cycles de laminage à froid, de recristallisation et de recuit (2 à 3 fois), le métal subit une transformation au niveau moléculaire (recristallisation), ce qui modifie les propriétés physiques de l'alliage obtenu. Il en résulte une excellente qualité de surface, un fini de haute précision, une grande précision dimensionnelle et des performances et une structure adaptées aux exigences spécifiques d'utilisation.
Les tôles d'acier laminées à froid comprennent principalement les tôles d'acier au carbone laminées à froid, les tôles d'acier à faible teneur en carbone laminées à froid, les tôles d'acier laminées à froid pour l'emboutissage, les tôles d'acier laminées à froid à haute résistance, etc.
5. Jauge
Un calibre est un équipement d'inspection spécial utilisé pour mesurer et évaluer la qualité dimensionnelle des pièces.
Dans la fabrication automobile, qu'il s'agisse de grandes pièces embouties, de pièces intérieures, de sous-ensembles soudés à géométrie spatiale complexe, ou de petites pièces embouties simples, de pièces intérieures, etc., des outils d'inspection spéciaux sont souvent utilisés comme principal moyen de détection, utilisés pour contrôler la qualité du produit entre les processus.
La détection par jauge présente les avantages de la rapidité, de la précision, de l'intuitivité, de la commodité, etc., et est particulièrement adaptée aux besoins de la production de masse.
Les jauges sont souvent composées de trois parties :
① Partie squelette et base
② Partie du corps
③ Pièces fonctionnelles (les pièces fonctionnelles comprennent : mandrin rapide, goupille de positionnement, goupille de détection, curseur d'écartement mobile, table de mesure, plaque de serrage de profil, etc.).
Voilà tout ce qu'il faut savoir sur le processus d'emboutissage dans la fabrication automobile. Zhengxi est un professionnelfabricant de presses hydrauliques, fournissant des équipements d'estampage professionnels, tels quepresses hydrauliques d'emboutissage profondDe plus, nous fournissonspresses hydrauliques pour pièces intérieures automobilesSi vous avez des besoins, veuillez nous contacter.
Date de publication : 6 juillet 2023
