Emboutissage de métal personnalisé : un guide pratique

« Le processus d'emboutissage de tôle personnalisé produit des composants complexes à l'aide de machines spécialisées, façonnant différentes tôles et les transformant en conceptions et dimensions spécifiques selon les exigences de précision. » 

Dans le formage des métaux, l'emboutissage des métaux est un processus de formage à froid indispensable à la création de conceptions complexes et de prototypes destinés à diverses utilisations industrielles. La commodité de produire des composants industriels avec précision est un aspect fondamental de l’emboutissage des métaux. Les fabricants peuvent facilement reproduire le processus pour fabriquer des produits à grande échelle. Il est largement adopté dans divers secteurs, du secteur médical au secteur automobile, en passant par les prestataires de services alimentaires et les entrepreneurs. De plus, l'intégration des systèmes CNC a fait progresser le processus de fabrication.

Cependant, de nombreux secteurs fabriquent des produits exclusivement conçus à des fins spécifiques. Contrairement aux emboutissages produits en série, ces pièces nécessitent un emboutissage métallique pour des dimensions complexes et une exclusivité. La tôlerie sur mesure processus d'estampage nécessite des coûts de développement initiaux et comporte divers cas d’utilisation. Cet article se concentrera sur l'emboutissage de tôle sur mesure, ses techniques, matériaux d'estampage, et le contrôle qualité des pièces métalliques ainsi que des avantages. 

Qu’est-ce que l’estampage métallique personnalisé ?

Pièces d'emboutissage en métal personnalisées

L'emboutissage de métal sur mesure est une opération complexe qui transforme la tôle en certaines formes à l'aide d'une combinaison de presses et de matrices. Différents processus de formage des métaux sont mis en place pour fabriquer des composants aux géométries complexes et aux tolérances serrées grâce à un emboutissage de précision. 

Ces composants sont distribués à diverses industries telles que les secteurs aérospatial et médical pour des projets et des machines spécialisés. CAD / CAM les solutions d'ingénierie sont fortement impliquées dans la garantie de la précision de la pièce à usiner. Ces outils fournissent un modèle qui aide les professionnels à découper le bon produit à partir de grandes feuilles de métal. Des machines à tamponner personnalisées peuvent également être programmées pour garantir la précision. 

Processus d'estampage des métaux personnalisé

Emboutissage de précision en métal

Le processus général d’emboutissage des métaux sur mesure est divisé en plusieurs étapes qui prennent en compte le respect de toutes les exigences cruciales avec qualité. 

• Des technologies comme 3D et CAO les programmes aident à produire une conception pour l’assistance en ingénierie. 
• L'outil de prototypage est utilisé pour créer et analyser de petites quantités d'emboutis avant le développement complet des produits. Le tampon peut être utilisé pour tester des prototypes et évaluer leur fabricabilité. 
• Le personnel technique planifie la production après un prototypage réussi pour examiner APQP/OQ/PQ/IQ/DQ normes industrielles et calculer les risques associés à la production. 
• Des outils très détaillés sont choisis pour garantir la cohérence, notamment meurent des capteurs, etc., pour la maintenance préventive et les commentaires critiques pour la conception en temps réel.
• Une variété de presses équipées de technologies comprenant Alimentations servo (électroniques) et l'automatisation robotique sont augmentées pour l'emboutissage de précision des métaux. Des opérations telles que le taraudage et l'assemblage sur matrice sont exécutées au cours de cette phase. 
• Des estampeurs métalliques de précision sont utilisés pour garantir l'exactitude et aider au contrôle de la qualité de la production à grande échelle, tout au long du projet. 
• Le produit fini est assemblé selon les spécifications du fabricant (pièce en vrac, bobine à bobine) et est emballé pour l'expédition. 

Méthodes de production industrielle d’emboutissage des métaux

Il existe différentes manières d’emboutir les métaux. Chaque méthode tient compte de la commodité ainsi que de la complexité du projet. Pour les pièces qui nécessitent des tolérances serrées telles que jusqu'à ±0.0002″ (0.005 mm), les méthodes d'emboutissage peuvent utiliser des capteurs de matrice qui aident à l'évaluation continue de la qualité et assurent l'inspection du processus. Voici les principales procédures industrielles pour le pressage de tôles sur mesure :

1. Estampage progressif

La bande métallique est utilisée dans l'emboutissage progressif qui découpe la tôle de station en station tout en effectuant d'autres opérations. Le processus commence par l'insertion de "de forme conique" pilotes dans les trous de la bande métallique. Ces cavités pré-percées assurent l’alignement au fur et à mesure de l’avancée de la pièce jusqu’à sa finalisation. Une infime fraction (même un pouce) peut faire sortir la pièce des tolérances car le composant est directement fixé à la bande métallique tout au long du processus d'emboutissage progressif. Le matériau (tôle) est alimenté en continu vers la presse d'emboutissage selon cette technique pour garantir une répétabilité élevée. 

2. Transfert d'estampage

Plusieurs outils sont utilisés dans le processus d’estampage par transfert car la pièce est soustraite de la bande métallique et transférée librement. Il dispose de trois structures de travail qui permettent le libre mouvement de la pièce, qui peut être tournée ou tournée sous différents angles pour façonner la pièce à chaque station jusqu'à ce qu'elle soit terminée. Le processus d'estampage par transfert est automatisé qui rationalise l'opération en un seul processus capable de gérer différentes procédures, telles que les découpes, les trous et les mécanismes de filetage. Cette matrice d'emboutissage de métal personnalisée élimine les processus secondaires et réduit le budget global du projet. 

3. Emboutissage profond

Pièce emboutie

Certains projets nécessitent que les tôles soient coupées en moitiés profondes, dépassant la profondeur des pièces embouties en diamètre. C'est là qu'intervient l'emboutissage de tôles en profondeur qui utilise le découpage, le sertissage ou le dimensionnement pour déformer les tôles de base. Le processus d'emboutissage profond applique des caractéristiques en retrait à la feuille et le matériau est attiré radialement dans la capacité de la matrice grâce à l'action mécanique du poinçon. 

4. Suppression fine

Découpe de tôle

Les pièces qui nécessitent une précision sur leurs bords nécessitent une technique de découpage fin dans laquelle le processus d'emboutissage du métal est combiné avec la technique d'extrusion du métal à froid pour spécialiser la presse dans des flans fins. La procédure utilise le principe de l'engrenage droit pour comprimer le serre-flan et la matrice. La machine dispose également d'un anneau d'impact qui s'oppose à l'afflux radial du matériau. L'engrenage est entièrement cisaillé, tandis que le contre-poinçon descend, inversant la pression qui rétracte le poinçon.  

5. Estampage multi-diapositives/quatre diapositives

L'emboutissage multi-diapositives/quatre diapositives est destiné à la production de composants complexes contenant plus d'une torsion et d'un pliage. Ce mécanisme d'estampage à quatre glissières signifie que la machine est composée de quatre glissières ou vérins mobiles qui frappent la pièce pour créer les composants finis. 

Ces quatre glissières tamponnent le matériau en le pliant à 10-14 directions. Contrairement aux autres techniques d'usinage qui montent et descendent, le poinçon multi-coulisses plie simultanément les métaux (angles supérieurs à 90°)  produisant une large gamme de composants, notamment des clips à ressort, des supports et des shunts. 

Techniques d'estampage des métaux personnalisées

Dans toute opération de production industrielle, ces méthodes sont nécessaires pour estamper la tôle en une variété de produits. Ces coutumes techniques de tôlerie sont mis en œuvre à différentes étapes du cycle de production global et sont utilisés pour obtenir les résultats souhaités après la presse. 

Cintrage

La flexion est le déplacement angulaire de la tôle dans lequel le bord extérieur du matériau est serré dans un état fixe tandis que l'autre extrémité est pliée avec une force de cisaillement pour créer une forme. Il aide à façonner les courbes des tôles.  

Blanking

L'élimination de l'excès de matière de la bande métallique primaire est appelée découpage. Il s'agit d'un processus crucial au cours duquel la feuille est poinçonnée pour soustraire l'excès de métal, créant ainsi des contours. La taille optimale requise de la feuille pour le découpage est de 3 × 1.5 m. Mais cela varie selon la taille et les exigences de l’application. 

Gaufrage

Les composants de gaufrage mâles et femelles sont deux types d'homologues formés à froid qui créent des formations ou des motifs spécifiques à partir de pièces métalliques. La pièce est gaufrée avec force pour créer des éléments tridimensionnels. Cela ressemble beaucoup plus à la gravure. 

Estampage

La frappe et le gaufrage sont étroitement liés. Le monnayage est utilisé pour former des métaux sous une pression extrême. La pièce est poussée dans une matrice formant une forme précise avec des formes finales irréversibles. Lors du processus de frappe, la pièce métallique est frappée avec une grande force qui élimine les bavures et garantit la ténacité du métal. De plus, la frappe est utilisée pour former des marques et des motifs saillants dans les feuilles.

Emboutissage profond de tôle

Cette technique nécessite une matrice d'étirage pour créer de grandes pièces métalliques à l'aide d'un tampon d'étirage chargé sous pression. Cela permet d'éviter le froissement du matériau s'écoulant via un poinçon de formage. Le dessin est principalement utilisé dans la fabrication de pièces automobiles et est essentiel dans le processus d’emboutissage de tôle personnalisé. Voici quelques exemples courants : cylindres, hémisphères, casseroles et poêles.

Assurance qualité des pièces d'emboutissage métalliques personnalisées

La qualité garantit que les produits finaux répondent aux spécifications les plus élevées possibles. Par exemple, diverses industries ont besoin de composants de qualité pour leurs besoins de fabrication. Les industries s'appuient principalement sur des produits de qualité pour une meilleure expérience client. Par exemple, les industries automobile, aérospatiale, médicale et électronique ont besoin de pièces métalliques embouties pour plusieurs composants de conception intérieure et extérieure. Par conséquent, la qualité ne peut être compromise depuis l’inspection de préfabrication jusqu’au produit d’utilisateur final.

Cependant, cela ne semble pas être une tâche facile. Dans les deux cas, il faut y réfléchir attentivement pour mettre sur le marché des pièces de qualité rigoureuse. De cette manière, diverses méthodes d’assurance qualité jouent un rôle. 

La plupart du temps, les fabricants de conception mettent en œuvre deux approches systématiques pour garantir la qualité. Ceux-ci inclus; Analyse des modes de défaillance et de leurs effets (FEMA) et planification avancée de la qualité des produits (APQP). Le cadre permet aux ingénieurs de conception et aux fabricants de s'assurer que chaque pièce est mise sur le marché avec une qualité incohérente. Il est recommandé de rechercher un entreprise de fabrication réputée, pour obtenir des pièces standardisées pour vos besoins de fabrication. 

Quels sont les avantages de l’emboutissage de tôle personnalisé ?

L'emboutissage de tôle personnalisé présente plusieurs avantages en termes de fiabilité, de durabilité et de rentabilité globale. Voici les avantages de l’emboutissage des métaux dans vos pièces personnalisées.

Avantages de l’emboutissage personnalisé des métaux 

• Le processus offre un grand contrôle pour garantir que les pièces répondent aux spécifications requises.
• Les matrices d'estampage en métal personnalisées conviennent pour façonner des centaines à des milliers de pièces à partir d'une seule matrice.
• L'estampage est un processus rapide et efficace qui peut produire jusqu'à env. 1200 1300 à XNUMX XNUMX pièces en une minute seulement.
• Coûts d'emboutissage des métaux sont relativement inférieurs par rapport aux autres méthodes conventionnelles.
• Le processus d'emboutissage des métaux ne produit aucun déchet lors de l'emboutissage des pièces, ce qui le rend économique pour les gros volumes de lots.
• L'emboutissage permet de créer des pièces avec des géométries complexes ou des tolérances plus strictes. 
• Le processus d’emboutissage des métaux produit des pièces avec une finition de surface lisse sans traitement supplémentaire.

Estampage de précision des métaux avec Prolean

La précision exige une expertise et une utilité avancée. Utiliser des outils hautement spécialisés pour la production de composants métalliques complexes peut devenir un défi pour la plupart, car il s'agit d'un processus qui prend du temps. 

Ici à proléen, Notre services d'estampage de métaux se caractérisent par un haut niveau d’informatisation. Nous utilisons les équipements les plus récents pour livrer les pièces dans des délais courts. De l’ingénierie de conception à la production en série, faites confiance à Prolean à chaque étape pour assurer le succès et des résultats satisfaisants de votre projet.

Contactez-nous aujourd'hui pour entendre des experts techniques qui vous guideront à travers votre idée, étape par étape, en détail ! Envoyez-nous vos spécifications de conception et de projet pour obtenir un devis instantané!

Lire la suite:

• Les étapes de gaufrage dans la fabrication de tôles
• Coût de fabrication de la tôle : tout ce que vous devez savoir

résumer 

Dans la fabrication de tôles, l’emboutissage des métaux est devenu un processus central pour produire une large gamme de pièces industrielles. Grâce à l'emboutissage de tôle personnalisé, les entreprises peuvent produire des pièces à la demande avec des fonctionnalités spécialisées qui offrent des avantages majeurs par rapport aux processus d'emboutissage traditionnels. De plus, il offre la flexibilité de fabriquer des pièces pour des productions à grande échelle tout en nécessitant un délai d'exécution minimal. 

Le choix de services d'emboutissage fiables est essentiel à cet égard, car ils garantissent le succès du projet, en créant des pièces complexes à des tarifs compétitifs sur le marché. L'utilisation de la bonne méthode de production avec une technologie appropriée définit également le produit final car ces facteurs contribuent directement à la précision du processus.  

FAQ

T1. Quelles sont les limites d’épaisseur pour le processus d’emboutissage de la tôle ?

En règle générale, 0.001 po à 0.625 po, est l'épaisseur que les industries préfèrent pour les opérations d'emboutissage de tôle. Cependant, des matrices spéciales peuvent découper les barres de tôle jusqu'à 3 pouces.

Q2. Existe-t-il une alternative à la création de flans fins dans des tôles plutôt qu'au découpage ?

Il existe plusieurs autres façons de façonner les contours des tôles, telles que : découpe au laser, coupage plasmaet découpe au jet d'eau.

Q3. Quelles sont les étapes de l’emboutissage de la tôle ?

Le matériau est introduit dans la presse où la matrice (outil d'estampage) frappe la pièce avec force pour créer la forme souhaitée. La matrice est pressée à travers le métal avec une force excessive. 

Q4. Quel matériau convient le mieux au processus d’emboutissage de la tôle ?

Chaque matériau a ses avantages et ses inconvénients, et le type dépend uniquement des spécifications du projet. Cependant, les types de matériaux les plus couramment utilisés dans l’industrie sont l’acier laminé à froid et à chaud, le béryllium, le cuivre, le laiton et les alliages d’aluminium.

Q5. Quels types de matrices sont utilisés dans le pressage de la tôle ?

Deux types de matrices sont utilisés dans le pressage de la tôle. Ceux-ci sont; presse hydraulique et presse mécanique.

Q6. Quels sont les éléments à prendre en compte lors de la conception de matrices pour l’emboutissage de métaux sur mesure ?

Certains facteurs clés sont impliqués dans les considérations de conception des matrices pour estamper les tôles ; Quelques-uns le sont ; résistance à la traction, taux d'écrouissage, type de matériau utilisé, usinabilité, et la formabilité.

Ressources 

KapilGupta, Rudolph Laoubscher, (2017), Équipement et fabrication avancés, et finition, découpage fin : récupérer de : Science Direct