forgeage

1

MISE EN FORME DES MATERIAUX

2

Procédé de mise en forme d’un matériau afin de produire des pièces mécaniques ébauchées ou finies à haute caractéristiques. Cette mise en forme s’effectue a chaud ou a froid par déformation plastique (effort supérieure a la limite élastique).

Forgeage industriel

EstampageMatriçage

Extrusion

Emboutissage Forge libre

Laminage

3

Estampage• La forge par estampage consiste à former, après

chauffage, des pièces brutes par pression entre deux blocs - les matrices - portant en creux la forme exacte du produit à réaliser.

4

Afin de diminuer l'effort nécessaire à la mise en forme, il est nécessaire de chauffer. On trouvera, ci-dessous, l'influence de la température sur la contrainte d'écoulement du métal estampé. Mais au cours du chauffage, les lopins se revêtent d'une couche dure d’oxydes appelée couramment « calamine »

5

Par induction : il consiste à induire, dans un inducteur à l'aide d'un générateur G, à la surface du métal passant dans une bobine B créant un champ magnétique alternatif, des courants qui échauffent par effet Joule la périphérie des lopins.

Par conduction : La pièce àchauffer est placée entre deux électrodes. La chaleur ainsi produite, directement à l'intérieur du lopin, confère à ce mode de chauffage une très grande efficacitéénergétique : rendement voisin de 100 %.

CHAUFFAGE

6

Estampage

7

EstampageÉcoulement du métal

8

FIBRAGE NATURELAu cours de l’estampage, le métal est mis en forme par les gravures de l’ébauche, ce qui a pour effet d’orienter les fibres existantes et de conférer à la pièce un maximum de résistance en service

9

Matriçage

• La forge par matriçage consiste, comme l'estampage, à former après chauffage des pièces brutes réalisées en alliages non ferreux tels que les alliages d'aluminium, de cuivre, de titane, de nickel, etc.

10

Extrusion• La forge par extrusion, procédé plus récent, repose sur

le même principe que l'estampage, mais elle est conduite à froid. À la température ambiante, on contraint le matériau à remplir complètement la forme en creux d'une matrice grâce à une très forte pression exercée sur un poinçon.

• Ce procédé donne des pièces aux formes encore plus précises que celles qui sont réalisées avec les deux premiers procédés et présentant des états de surface excellents, ce qui permet souvent de les utiliser sans usinage complémentaire.

• La masse moyenne des pièces extrudées est de l'ordre d'un kilogramme

11

DIFFERENTS TYPES DE DEFORMATION

ECRASAGE

Déformation d’un lopin dans la direction de son axe par compression entre deux tas plats

12


PREFORMAGE

Déformation d’un lopin dans une matrice par compression sous l’action d’un poinçon

13


FILAGE INVERSE

Opération qui consiste àfaire s’écouler le métal le long, autour ou à l’intérieur, du poinçon dans le sens contraire de son avance

14


FILAGE DIRECT

Opération qui consiste àfaire s’écouler le métal au travers d’une filière, dans le sens du déplacement du poinçonL’ensemble de la matière ne traverse pas la filière

15


FILAGE DIRECT

16


FILAGE DIRECT CREUX

Opération identique au filage direct, mais appliquée à des corps creux obtenus par filage inverse.La pression du poinçon s’exerce sur la collerette

17


FILAGE DIRECT PAR ENFILADE

Opération identique au filage direct creux, mais l’ensemble de la matière traverse la filière, chaque pièce étant poussée par la suivante.

18


FILAGE LATÉRAL

Opération dans laquelle la matière est forcée de s’écouler latéralement au travers d’un orifice ménagédans la paroi de l’outillage

19


ETIRAGE

Opération qui consiste àréduire l’épaisseur de paroi d’un corps creux en le forçant au travers d’une filière. La pression du poinçon s’exerce au fond du corps creux, la matière traverse entièrement la filière

20


REFOULAGE

Opération qui consiste àécraser dans la direction de son axe, une partie libre d’un lopin, ou d’une pièce, afin de former une tête ou une collerette

21

Forge libre• La forge libre est la plus ancienne des techniques de

forgeage. Elle permet d'obtenir à chaud des ébauches ou des pièces mécaniques brutes dont la forme est atteinte au terme d'un nombre plus ou moins grand de transformations successives.

• Ne nécessitant pas d'outillages spécifiques, cette technique est appliquée lorsqu'il s'agit de produire, dans des délais parfois courts, des pièces à l'unité ou en très petites séries.

• Ces ébauches peuvent avoir des dimensions importantes et atteindre une masse de plusieurs tonnes

22

Laminage

• La forge par laminage permet d'obtenir des couronnes en tous matériaux.

• Ces couronnes peuvent avoir un profil rectiligne ou un profil d'une forme quelconque, soit intérieur, soit extérieur, soit les deux à la fois.

• Le diamètre des couronnes varie de quelques centimètres à une dizaine de mètres au maximum.

23

EMBOUTISSAGE• La forge par emboutissage consiste à former des tôles

par pression entre deux matrices portant en creux la forme exacte du produit à réaliser.

24

• l’extrémité de la pièce repérée R résulte de l’avalement du métal à travers une partie semi-circulaire de la matrice : ses éléments convergent vers le centre.

• Le côté repéré TP a subi un mode de déformation appelé traction plane ou encore traction large.

• La partie supérieure du « dôme », marquée E, est une zone dite en expansion.

25

Les machines à forger

• Les machines à chocs:• Les moutons• Les marteaux pilons• Les marteaux de contre frappe

26

Les machines à forger

• Les machines à pression• Les presses mécaniques• Les presses hydrauliques• Les presses à vis • Les laminoirs à couronnes

Documents

forgeage