Formage par étirement – Le guide ultime

La fabrication de pièces métalliques implique souvent le façonnage de pièces brutes dans un processus appelé formage. L'étirement, l'une des variantes de ce procédé, est réalisé de différentes manières et consiste principalement à déformer mécaniquement le matériau avant de le mettre en forme. La méthode utilisée diffère selon le matériau utilisé.

Qu’est-ce que le formage par étirement ?

Processus de formage par étirement

Ce processus consiste à utiliser une matrice de la forme souhaitée qui permet de concevoir des contours lisses et sans rides. Le métal est tiré au-delà de sa limite d'élasticité et déformé sur la matrice qui déforme le matériau dans la forme souhaitée.

Avantages du processus de formage par étirement

Machine de formage par étirement hydraulique

Vous pouvez obtenir plusieurs avantages en utilisant ce processus de formage. Ces avantages incluent :

• Cette méthode de formage des métaux permet la conception de tôles expansives ainsi que d'extrusions dans des conceptions complexes.
• Des formes complexes peuvent être conçues en un seul cycle, ce qui les rend idéales pour la production de grandes pièces.
• L'écrouissage qui se produit lors de la formation des produits selon cette méthode améliore la résistance à la traction de vos produits.
• Une tension constante maintenue pendant ce processus garantit qu'il y a peu ou pas d'imperfections dans votre produit final.
• Ce processus utilise une seule matrice pour des produits similaires, ce qui vous permet d'économiser le coût des outils.
• Avec une finition plus lisse typique de ce processus, le besoin de finition secondaire est minimisé.

Limites du formage par étirement de la tôle

Lorsque vous utilisez ce processus de formation, vous êtes susceptible de rencontrer quelques limitations. Ces inconvénients comprennent :

• Il existe des facteurs, notamment les propriétés du matériau et son rapport de contrainte, qui limitent la déformation maximale vitale dans ce processus de formation. Ces facteurs influencent directement la fracture et la localisation qui à leur tour déstabilisent le matériau.
• Ce processus de formage utilise des matrices pour le processus de façonnage et n'est donc pas idéal pour la production en série de différentes conceptions car différents outils seront nécessaires.
• En milieu industriel, ce procédé de formage entraîne un coût d'outillage plus élevé en fonction des pièces requises ainsi que de leurs dimensions.

Métaux adaptés au processus de formage par étirage

Les métaux compatibles avec ce processus de formage peuvent conserver les formes en retrait pendant le processus de formation, qui peuvent incorporer différentes conceptions complexes.

Les matériaux utilisés dans ce processus présentent également une ductilité et une malléabilité améliorées, idéales pour produire des pièces avec une intégrité structurelle et une précision élevée.

Les métaux les plus adaptés au processus de formage par étirement comprennent :

• Aluminium extrusions qui sont à la fois légères et ont une résistance améliorée à la corrosion.
• Acier est un autre métal dont le principal avantage est sa résistance à la traction élevée.
• Métaux plaqués varient en composition et sont composés de métaux fondus avec les qualités souhaitées
• Titane est un matériau de qualité qui est non seulement résistant à la corrosion, mais qui présente une résistance accrue tout en étant léger.
• Acier inoxydable est un amalgame d'acier qui intègre une résistance accrue à la corrosion et est très
• Alliages de nickel présentent une résistance élevée et une résistance aux températures extrêmes.
• Laiton est très malléable et peut facilement être utilisé dans ce processus de formation
• Cuivre a une conductivité élevée et est également malléable

Types d’équipements et de machines de formage par étirage des métaux

Processus de formage par étirement des métaux

· Bande étirable à bras oscillant V-Press

Cette variante de machine de formage par étirage se compose d'une matrice montée sur une table avec des cadres. La machine contient également une paire de bras qui supportent un chariot mobile équipé d'une mâchoire de préhension ainsi que d'un vérin de tension hydraulique. Son chariot mobile a une marge de mouvement de quatre-vingt-dix degrés, ce qui entraîne un mouvement de balancement.

Les mâchoires de préhension servent à maintenir le matériau à façonner. Son chariot déplace la mâchoire de préhension pour créer les formes souhaitées dans la section souhaitée. Le matériau est ensuite tendu par les bras à l'aide du vérin de tension hydraulique sur la filière.

· Presse T ou presse transversale

Les presses transversales, également connues sous le nom de presse en T, sont constituées de tables étroites utilisées pour monter des matrices positionnées perpendiculairement à leurs longues poutres. Il est équipé de chariots dotés de jougs fixés avec des mâchoires parallèles fixées aux jougs.

Les mâchoires sont utilisées pour retenir le métal, généralement sous forme de feuille, et l'étirer sur la matrice positionnée. Le chariot peut être utilisé pour manipuler les jougs afin de mieux positionner le matériau. Sa matrice est poussée contre le matériau jusqu'à ce que les résultats souhaités soient obtenus.

· Presse en L ou presse longitudinale

Cette machine est équipée d'une matrice montée sur une table placée perpendiculairement à la mâchoire de la machine. La table est dotée de longues poutres de support et sa mâchoire présente un mouvement de rotation, d'oscillation, de courbure ainsi qu'un contrôle de tension. Il est équipé de chariots qui aident à déplacer les bras, à leur tour, à déplacer la mâchoire.

Lors de l'utilisation de cet équipement, le matériau est sécurisé à l'aide des mâchoires de préhension. Le matériau est tiré et enroulé autour de la matrice montée pour créer les différentes formes.

· Presse transversale/longitudinale Versal

Cette variante combine les propriétés de travail des équipements d'étirement transversal et longitudinal

· Presse à tirer par étirement

Cette machine est équipée de matrices d'accouplement avec des tables basses pour le montage, le positionnement et le support des matrices. Ces tables sont appelées plateaux et sont situées au-dessus et au-dessous de la filière et fonctionnent à l'aide d'un vérin hydraulique. Il est également équipé de bras contenant des mâchoires de préhension utilisées pour déplacer et tirer le matériau.

Le matériau est fixé à l'aide des mâchoires et tiré par les bras. Les matrices correspondantes sont ensuite utilisées pour étirer et déformer le matériau étiré dans la forme souhaitée.

· Tirage au sort rotatif

Cet équipement comporte une table rotative équipée de mâchoires sur lesquelles la matrice est montée. La conception comporte une mâchoire mobile linéaire à tension. La mâchoire est utilisée pour étirer le matériau, après quoi la table tourne en enroulant le matériau de provocation sur la matrice. Cet équipement dispose également d'un racleur chargé de presser une chaussure de profil identique contre la section souhaitée.

Processus de formage par étirement étape par étape dans la tôle

Métaux de formage par étirement

Ce processus est réalisé selon les étapes suivantes :

• La première étape consiste à préparer le matériau que vous souhaitez façonner. Ce processus est effectué en plaçant votre métal brut en position et en vous assurant qu'il est solidement maintenu par la mâchoire de préhension soutenue par des chariots.
• S'ensuit un étirement du matériau réalisé par les bras de l'équipement. Votre ébauche doit être tirée au-delà de sa limite d'élasticité, ce qui se fait à l'aide de vérins de tension hydrauliques.
• Pendant que la mâchoire maintient la tension du matériau, la matrice est enfoncée dans le matériau étiré lors du processus suivant qui est la formation. Le matériau se déforme à mesure que la force de traction augmente pendant le processus de moulage, ce qui donne la forme souhaitée.
• Le matériau est ensuite retiré de la machine une fois le processus de formation terminé.

Comparaison du formage par étirement et du formage par film étirable

La société de formage par étirement est une procédure qui nécessite de placer votre matériau sur une matrice à l'aide de mâchoires de préhension. Les mâchoires agrippent fermement la feuille lorsqu'elle est tirée jusqu'à ce qu'elle dépasse sa limite d'élasticité à l'aide de la table montée avec une matrice entraînée par des pistons hydrauliques. Ce processus déforme les feuilles vierges en créant les formes souhaitées.

Le film étirable La procédure, quant à elle, implique deux procédures distinctes, la première impliquant l'étirement du matériau choisi. Une fois que le matériau a dépassé sa limite d’élasticité et est plat, il est enroulé autour de la filière. Ce processus nécessite deux jeux de mâchoires de préhension, un fixe et un autre fixé au cylindre de tension sur une tourelle lui permettant de se déplacer.

Applications de formage par étirement

Avec les différentes variantes de ce procédé de formage, cette méthode a un large éventail d'applications. Les différentes pièces réalisées et les différents métaux adaptés à ce procédé de formage sont utilisés pour les applications suivantes :

• Industrie aérospaciale
• Industrie automobile
• Construction et architecture
• Industrie ferroviaire
• Fabrication générale

Conclusion

Il est important de comprendre les avantages et les limites ainsi que les matériaux appropriés pour le processus d'étirage. Ces facteurs vous aideront à déterminer si cette méthode de formage des métaux est la mieux adaptée à vos besoins. Comprendre les différents types de machines et de méthodes impliqués est également essentiel dans votre processus décisionnel.

Davantage de ressources:

Formage superplastique – Source : TSINFA

Dessin profond – Source : TSINFA

Qu'est-ce que l'hydroformage – Source : TSINFA