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Emboutissage d’un bol en acier

Réalisation d’un nouvel outil d’emboutissage profond en une seul frappe à froid sur une presse mécanique. Cette pièce est réalisée sur mesure pour répondre au besoin de notre client.

Kuchly - Emboutissage d'un bol en acier

Emboutissage d'un bol en acier

Nous venons de développer pour un nouveau client un outillage permettant de réaliser des bols embouties en acier décapé. Pour cela, nous sommes partis du besoin fonctionnel du client pour proposer une géométrie de pièce emboutie correspondant a leur attentes. En effet, au vu du volume limité des besoins en emboutissage, nous avons du définir conjointement une forme susceptible d'être formée en une seul frape sur presse mécanique.

Choix de l'acier pour l'emboutissage

Le cahier des charges spécifiait un acier susceptible d'être soudé et galvanisé à chaud. Pour cela, nous avons sélectionné un acier apte à la Galva classe 1, cette classe d'acier permet d'obtenir un excellent aspect et une très bonne tenue du revêtement, avec le dépôt le plus homogène de la Galva à chaud. Avec un taux de Silicium inférieur ou égal à 0,030 et une valeur de Silicium +2,5 Plomb inférieur ou égale à 0,090, nous obtiendrons les meilleurs résultats de protection, d'aspect et de réponse à la norme NF EN ISO 1461. Pour les caractéristiques de l'acier au vu de l'application envisagé et le prix cible, nous avons mis en œuvre tous notre savoir faire d'emboutissage pour réaliser la pièce dans un acier qui n'est pas forcément le plus facile à emboutir. En effet, nous avons choisi de rester dans des aciers standard de type DD11 ou selon EN 10027-2 la désignation 1.0332. Cet acier d'épaisseur 3 mm a un allongement A80% de 28 mm une résistance Elastique Re de 170 à 360 N/mm² et une Résistance mécanique Rm de 440 N/mm² maximum. D'autre acier beaucoup plus coûteux auraient été beaucoup plus simples à emboutir avec des allongements plus élevé du type DD13 ou DD14, qui a un coefficient d'allongement respectivement de 33 et 36 pour une tôle de 3 mm. Mais néanmoins, chez Kuchly, nous cherchons toujours à optimiser pour réduire le coût et les délais d'approvisionnement au client.

Le fonctionnement de l'outil d'emboutissage

La difficulté avec un outil d'emboutissage est d'arriver à former la pièce sans générer des plis dans la tôle qui seraient liés à une forte concentration de contraintes à certains endroits de la pièce en métal. Pour éviter ce phénomène, nous avons équipé l'outil d'un presse flanc et mis en place des ressorts puissants permettant d'obtenir un serrage d'environ 6 Tonnes, compte tenu de l'épaisseur de la tôle à emboutir. Le presse flanc permet, au fur et a mesure que la déformation progresse, de maîtriser le glissement de la tôle jusqu'à atteindre le fond de forme qui va marquer les différents plis. Dans l'outil, nous avons intégré deux couteaux circulaires permettant de détourer la pièce une fois le point mort bas de la presse atteint. L'ensemble de la conception et de la réalisation de ces pièces sont réalisées au sein de notre service d'outillage chez Kuchly.

En savoir plus sur notre service d'emboutissage
Vue d'ensemble d'un outil d'emboutissage pour bol en acier
L'intérieur d'un outil d'emboutissage

Trempe des éléments d'emboutissage

Pour les outils d’emboutissage et outils de presse pour l’industrie, nous utilisons fréquemment l'acier Z160 ou NF EN 10027-1/11-92 : X 160 Cr Mo V 12. Sa composition chimique : contient moyenne en %12% de Chrome , 1,55 % de Carbone (C), 11,8% de Chrome(Cr), 0,75% de Molybdène(Mo) et 0,9 % de Vanadium (V). Dans notre recherche d’une haute ténacité (dureté env. 53/56 HRC), nous effectuons un chauffage lent (avec homogénéisation à 750°C) pour une austénitisation 1030/1040°C pour passer d'une structure cristalline cubique centré à une structure cristalline cubique à face centrée avec le choc thermique obtenu en immergeant la pièce dans de l'huile. Pour élever le coté cassant, nous effectuons deux revenus à température voisine de 520°C - 540°C. Après avoir trempé l'ensemble des pièces, elles sont passées au sablage pour les nettoyer et permettre l'affutage et l'ajustage des pièces embouties.

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