Stamping Die Essentials : le schéma du processus pour les pièces métalliques embouties

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Note de l'éditeur : il s'agit du deuxième d'une série d'articles présentant les principes fondamentaux de la conception et de la construction des matrices d'emboutissage. Découvrez les première et troisième parties de cette série.

Un schéma de processus peut être défini comme les étapes que nous prévoyons d'utiliser pour produire une pièce avec succès. Il peut s'agir d'un processus simple en deux étapes pour une pièce simple, ou de 20 à 30 étapes différentes pour une pièce difficile.

Le nombre exact d'étapes pour un schéma de processus dépend du métal dont la pièce est constituée, de la complexité de la géométrie de la pièce et des caractéristiques géométriques de dimensionnement et de tolérancement.

Gardez à l’esprit qu’une configuration de processus ne se résume pas à la simple capacité de donner la forme à votre pièce avec succès. Vous devez également déterminer comment couper le métal et éliminer correctement les déchets. Les déchets coupés de la pièce doivent être éjectés des côtés de l'outil ou laissés tomber à travers un trou de dégagement dans le sabot de la matrice, et ils doivent pouvoir tomber librement sur un système de collecte des déchets ou directement sur la plaque de support de la presse. Pour cette raison, seules certaines zones peuvent comporter des parallèles pour supporter le sabot de matrice.

Pour certaines formes de pièces, vous devrez peut-être ajouter des stations inactives au processus. Ces stations n'effectuent aucun travail, mais elles laissent plus de place pour des sections d'outillage plus grandes et plus solides et pour les composants de matrices nécessaires.

De plus, si vous concevez une matrice progressive, vous devrez déterminer quel type de bande porteuse est le mieux adapté à la géométrie de votre pièce. Pour ce faire, vous devrez déterminer si un écoulement de métal a lieu pendant le formage de la pièce et s'il existe une différence de hauteur entre les stations de matrice. Si l'une de ces conditions existe, vous devrez probablement concevoir un support flexible ou extensible qui permet au métal de s'écouler dans la géométrie de pièce souhaitée sans perturber la distance centrale critique entre chaque pièce, connue sous le nom de pas ou de progression (voir Figure 1). Si la bande reste plate tout au long de la matrice progressive, sans flux de métal ni mouvement de haut en bas, vous pouvez utiliser un support solide (voir Figure 2).

Une configuration de processus pour une matrice progressive est appelée une configuration en bande. Cette disposition définit le processus, le type de support à utiliser, la manière dont les déchets seront éliminés, la manière dont la pièce sera transportée à travers l'outil et la manière dont elle sera éjectée de la matrice. La résistance du support est importante, car elle doit être suffisamment solide pour déplacer la pièce d'une station à l'autre sans se déformer, se plier ou se déformer. Le développement de supports peut être problématique, en particulier lorsqu'il s'agit de grandes pièces en métal très fin ; le métal n'a pas la rigidité nécessaire pour maintenir stables les pièces dans le support ou pour avancer sans flambage. Dans un tel cas, il peut être nécessaire de former des bourrelets ou des nervures de renforcement dans la bande de support pour conférer au support la rigidité nécessaire.

Si la pièce doit être estampée à l'aide d'un système entièrement automatisé, tel qu'un système de transfert, vous devez déterminer soigneusement comment les pièces seront récupérées et transportées dans l'outil. Vous devrez également déterminer si un transfert à 2 axes ou à 3 axes est le mieux adapté à la géométrie de votre pièce. Pour les pièces plus grandes et profilées, un transfert sur 3 axes est généralement préféré, car il vous permet de saisir la pièce et de la placer dans les limites de jaugeage ou sur une broche pilote. Vous devrez également définir la hauteur de ramassage pour chaque dé. C'est le niveau auquel les doigts des barres de transfert s'engageront dans votre pièce. Normalement, la hauteur de ramassage de chaque pièce est au même niveau. Avant la conception de l'outil ou de la matrice, vous devrez également déterminer les méthodes de serrage et de déplacement des pièces et des déchets.

Quel que soit le type d'outillage que vous concevez, il devra s'adapter aux limites d'un certain style et d'une certaine taille de presse. Avant de commencer la conception d’un outil, vous devez comprendre les paramètres de la presse dans laquelle l’outillage sera exécuté. Chaque presse a une taille de lit, un tonnage, une longueur de course, une hauteur de fermeture et une méthode d'entraînement spécifiques. Certaines presses permettent l'élimination des déchets à travers la traverse, tandis que d'autres ne le font pas. Les conditions de presse affecteront très certainement de nombreux paramètres de conception de la matrice.