Découpage, emboutissage, tôlerie, outillages, repoussage

Commission
Découpage, emboutissage,
tôlerie, outillages, repoussage
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entreprises cotisantes pour les professions Découpage-emboutissage, tôlerie,
outillages, repoussage.
Parallèlement à cette commission, il existe un comité Repoussage.
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Présidents : Mohamed Touaibia, Métalis (commission) - Marc Desbordes, Desbordes & Cie
(comité).
Chargé de profession : Marie-Annick Laroche.
Membres de la commission : 19 industriels (commission), six industriels (comité) et le
syndicat professionnel Gimef.
Budget 2010 : 850 K€.
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Comité programme : Tôles minces et fils regroupant les professions Découpage-emboutissage
- Ressorts, articles métalliques, fûts - Mobilier métallique - Articles culinaires Quincaillerie - Conduits de fumée.
Résultats globaux
35 projets gérés en 2010 dont 9 initiés dans l’année :
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- 1 projet de veille technologique dans le domaine des procédés, des équipements, des outillages, des nouveaux matériaux, du contrôle
pendant et en sortie de presses, des opérations annexes avec mise à disposition sur le site du Cetim, rubrique Mécathèque.
- 1 mise à jour de la norme sur les tolérances en découpage -pliage (NF E 02-352) et 1 avant projet de norme sur les tolérances
en emboutissage dans le cadre de la commission UNM 145.
- 32 projets de R&D sur la mise en forme des nouveaux matériaux, l’aide à la mise au point des outillages de presses, l’établissement
de règles métier en pliage, en emboutissage, en gamme en expansion, le contrôle en ligne de la qualité des pièces découpéesembouties, les technologies d’assemblage, le découpage laser de matière réfléchissante, le découpage adiabatique, le redressage
des tôles…
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Quelques résultats d’actions en 2010
E LA QUALIFICATION DES BESOINS EN OUTILLAGE
La qualité des outillages de découpage-emboutissage passe nécessairement par la justesse de la définition et de l’expression du
besoin du client. Or, ce besoin n’est que trop rarement défini. La raison : le manque de détails des cahiers des charges des pièces,
notamment en ce qui concerne les aspects fonctionnels de celles-ci.
C’est là qu’entre en jeu le dialogue entre l’homme de métier et son donneur d’ordres (DO) afin d’analyser et de mieux appréhender
son réel besoin.
Suite à ce constat et afin d’améliorer les échanges, plusieurs fiches techniques, références métier reconnues par la profession,
ont été réalisées. Elles ont pour vocation d’interpeller les donneurs d’ordres sur l’importance des données à fournir et les risques
encourus quand celles-ci sont incomplètes, voire manquantes.
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De fait, elles rassemblent les données essentielles que doit fournir le DO, lors des phases de consultation et de développement de
l’outil. Elles mettent en avant les principales données du projet, de la conception à la réalisation de l’outil, tant du point de vue
de la fonctionnalité de la pièce, des conditions d’utilisation de l’outil série, montage/démontage, presse, maintenance, ..., que des
exigences liées au contrôle de la qualité.
Elles constituent également des références pour les débutants en découpage-emboutissage
Valorisation Élaboration d’un rapport dans la collection Performances rassemblant les fiches techniques.
E CARACTÉRISATION DES MATÉRIAUX
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D’aucuns diraient, et notamment les professionnels du découpage et du formage des tôles, que la connaissance des matériaux
travaillés sur presse a plusieurs incidences… En premier lieu, pour pouvoir définir les gammes de formage, si importantes dans
le développement des outils. Ensuite, cette expérience des caractéristiques mécaniques mène à la maîtrise de la fabrication des
pièces sur presse. Qui plus est, la proportion de projets intégrant des matériaux peu usités est en nette croissance du fait du
besoin de répondre plus largement aux demandes des clients. Le développement des nouvelles tôles, plus dures (DP et TRIP), rend
également nécessaire la connaissance de leurs comportements lors de la mise en forme.
La simulation numérique de l’emboutissage prenant une part importante dans le développement de pièces embouties (notamment dans l’automobile), la fourniture de caractéristiques de formabilité des tôles (courbes limites de formage) devient in fine
indispensable pour l’analyse des résultats du calcul.
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L’action menée a ainsi permis de répondre à deux objectifs.
1-Fournir de nouvelles caractérisations de la formabilité des tôles … Le rayon minimum de pliage et de l’expansion de trou selon
la nouvelle norme sur cinq matériaux :
- deux aciers à haute limite d’élasticité (HLE), le S355MC et le S420MC ;
- un acier à très haute résistance (THR), le HCT600X (DP600) ;
- un acier au carbone, le C45 état adouci ;
- un alliage d’aluminium, le 6016 T4.
2-Déterminer une nouvelle Courbe limite de formage (CLF). Celle-ci concerne l’acier S420MC.
Les matériaux ont été caractérisés par :
- les essais de traction conventionnelle et rationnelle, effectués selon les normes des produits étudiés ;
- les essais de relevage de collerette (expansion de trou) selon la norme ISO 16630 édition 2009 qui intègre les trous poinçonnés ;
- les essais de pliage pour l’obtention du rayon minimum avant apparition d’une fissure à l’extérieur du pli ;
- les essais Nakasima pour la détermination de la CLF selon la nouvelle norme NF EN ISO 12004-1 et -2.
Valorisation Mise à jour du classeur et du cédérom rassemblant plus de trente fiches conseils « Données en emboutissage ».
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E OPTIMISATION DU CLINCHAGE
L’opération de clinchage revient en force ! Ce, sous l’impulsion du secteur automobile. Relégué au second plan depuis quelques
années, ce sont encore les anciennes pratiques de mise en œuvre qui prévalent. Souci : elles ne sont plus compatibles avec les
nouvelles exigences des cahiers des charges. Cette évolution est principalement liée aux nouvelles matières utilisées (acier HLE, …),
à l’augmentation des sollicitations, aux cadences plus élevées et au nombre de rebus acceptables en baisse ( ppm, ...). En vue de
réaliser une matrice de choix des paramètres de clinchage, des essais de caractérisation ont ainsi été réalisés (mécanique, tenue
en fonction de la température, fatigue). Ces tests ont été opérés en fonction du type de point, de sollicitation, du fournisseur du
couple poinçon et matrice, et de la nature des matériaux.
Deux morphologies de points à différentes dimensions ont été étudiées : rectangulaire avec découpe latérale et circulaire type TOX.
Valorisation Élaboration d’une synthèse de la collection Performances reprenant les résultats de cette action.
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Quelques actions sur 2011
E EFFORT DE FRAPPE
Comment estimer correctement l’effort de frappe ? C’est tout l’objet de cette étude menée en 2011 : fournir à la profession des
méthodes et règles de calcul de ces efforts. Deux formules sont d’ores et déjà établies pour la frappe à plat et le pliage en frappe
par simulation. Ces formules doivent être validées en 2011 par des essais sous presses.
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Rappelons que l’opération dite de frappe (ou de conformation) est souvent réalisée pour obtenir la précision dimensionnelle des
pièces dans les opérations de mise en forme (pliage, emboutissage). Néanmoins, l’opération de frappe est grosse consommatrice
d’effort sur la presse (cet effort peut être supérieur à celui d’emboutissage). Or justement, il n’existe pas, aujourd’hui, de règles
permettant d’estimer correctement ces efforts…
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