Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
André MAILLARD : Docteur en mécanique et matériaux - Ingénieur au Service découpage-emboutissage du Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM) - Responsable des formations et des études
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Le découpage de tôles est une opération courante réalisée par les entreprises de la mécanique pour produire des pièces métalliques à partir de tôles. Son but est de séparer partiellement ou complètement des zones de la tôle de façon à obtenir la forme voulue et/ou de les préparer pour d"autres opérations comme le pliage ou l"emboutissage.
Selon l"importance des séries de pièces à réaliser, plusieurs procédés peuvent être utilisés.
-
Petites séries : l'électroérosion au fil est utilisée en général pour réaliser les ajourages dans la bande au cours de la mise au point de l'outil de presse. Elle permet de se passer, à cette étape de développement de l'outil où seuls les postes de formage sont testés, de la réalisation des postes de découpage de la bande. C'est un procédé thermique.
-
Petites et moyennes séries : l'oxycoupage , les découpages plasma traditionnel ou à jet fin, laser ou au jet d'eau abrasif sont des techniques dites « de tôlerie ». Elles sont utilisées pour débiter les tôles et, pour les trois dernières techniques, afin de réaliser des découpages de précision. L'oxycoupage, les découpages plasma et laser sont des procédés thermiques. Le découpage au jet d'eau abrasif est un procédé abrasif.
-
Moyennes et grandes séries : le découpage à la presse est le procédé de découpage des tôles le plus ancien et reste encore, et de loin, le plus productif. La plupart des pièces métalliques qui composent une automobile sont découpées selon ce procédé : les pièces visibles, dites d'aspect (capots, ailes, côtés de caisse, haillons...), et plus ou moins cachées de la structure (longerons, pieds milieu, charnières, colonnes de direction...). Ce procédé est également utilisé dans les secteurs de la quincaillerie (rondelles, mécanismes de portes et fenêtres...), de l'électroménager (tambours de machines à laver, capotages...), du bâtiment (caillebotis, pièces d'échafaudage...), des composants électriques et électroniques (boîtiers d'autoradios, connexions, supports de circuits imprimés...).
La plupart du temps, le découpage accompagne une opération de formage comme l'emboutissage ou le pliage. Dans certains cas, c'est la seule ou la principale opération réalisée (cas des rondelles ou des pièces plates de connectique).
C'est ce dernier procédé que nous présentons dans cet article. Nous exclurons cependant le découpage fin qui reste une technique à part [1]Découpage fin..
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Efforts et contraintes sur l'outil et la presse
En anglais
2. Mécanismes du découpage à la presse
Comme nous venons de le présenter, le découpage à la presse suit un mécanisme différent de celui des autres procédés de découpage. Ce n'est donc ni un procédé thermique, ni un procédé abrasif, mais un procédé purement mécanique, réalisé sans apport de chaleur (des études sont cependant réalisées actuellement pour le découpage à chaud de tôles de haute résistance) et engageant un mécanisme de cisaillement de la tôle. Ce cisaillement est provoqué par l'action de deux lames de découpage dont l'une agit en opposition au mouvement de l'autre et dont l'espace entre les arêtes de coupe (jeu) détermine l'intensité des contraintes de cisaillement (figure 8).
Ci-dessus : Contraintes de cisaillement
développées dans la tôle
On distingue habituellement trois phases dans l'opération de découpage (figure 9) :
-
phase 1 : indentation du poinçon dans la tôle. Le poinçon, qui commence à pénétrer dans la tôle, crée un bombé à l'entrée du bord découpé ;
-
phase 2 : cisaillement plastique. Le poinçon commence à créer une surface sur le bord découpé, parallèle au flanc du poinçon. Cette surface est d'aspect lisse ;
-
phase 3 : rupture. Avant que le poinçon n'ait traversé complètement l'épaisseur de la tôle, une fissure s'initie au niveau des arêtes de coupe de l'outil (en poinçonnage circulaire, on a pu observer une fissure qui se formait d'abord du côté de l'arête matrice [16]). Ces fissures se rejoignent rapidement pour créer la rupture. La zone correspondante du bord découpé est appelée « zone arrachée ».
On peut observer sur la figure 9 les grains de la matière de la...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Mécanismes du découpage à la presse
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TILBY (M.) - Découpage fin. - [B 7 564] (1983).
-
(2) - HAMBLI (R.), POTIRON (A.) - Modélisation et simulation du découpage des tôles. - [BM 7 505] Travail des matériaux – Assemblage (2004).
-
(3) - FELDER (E.) - Lubrification en mise en forme – Principes généraux et choix. - [BM 7 530] Travail des matériaux – Assemblage (2006).
###
KONDO (K.) - Research on the accuracy of sheared products by different working principles in precision shearing. - Journal of Materials Processing Technology, vol. 56 (1996).
MAILLARD (A.) - GASNIER (J.) - Performance evaluation of lubricants during blanking. - 19th Biennal Congress IDDRG (1996).
Collectif - Données matériaux en découpage-emboutissage. - Document technique du CETIM (2008).
SINGH (U.P.) - KLINGENBERG (W.) - Effect of tool geometry on punching performance. - Journal of Engineering for Industry, vol. 116 (1994).
RIMROTT (F.) - CHAWLA (D.) - Extention and curvature of perforated plate during the punching process. - ICM 3 – 3rd International conference on mechanical behaviour of materials, Cambridge, Royaume Uni (1979).
* - Metals Handbook, vol. 4.
BAAIJENS (F.P.T.) - GOIJAERTS (A.M.) - GOVAERT (L.E.) - Experimental and numerical investigation on the influence of process speed on the blanking process. - Journal of Manufacturing Science and Engineering, 124(2) (2002).
CONVERT - Guide des aciers à outils pour travail à froid sur presse. - CETIM, Éd., vol. 1, 2e éd. 3e12 (1994).
PEYRE (J.-P.) - LEBRETON (C.) - TOUSSAINT (H.) - Évolution des aciers à outils et des revêtements en découpage-emboutissage. - Journée d'information technique du CETIM du 9 déc. 2004.
Rapports
MAILLARD (A.) - Développements en découpage : classement des lubrifiants et influence de l'état de surface du substrat sur les performances de revêtements durs. - Rapport d'étude du CETIM, no 182560 (1994).
MAILLARD (A.) - Étude de l'influence de la vitesse en...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
