Le Guide Complet des Matrices Automobiles

 Section 1 : Définition et Classification des Matrices Automobiles

 

 1. Définition des matrices

 

Un moule est un produit industriel conçu avec une structure spécifique pour façonner des matériaux par une méthode particulière. Il sert également d'outil de production pour fabriquer en série des pièces métalliques automobiles, en veillant à ce que ces pièces respectent des exigences précises en termes de forme et de dimensions.

 

Des composants volumineux comme les portes de voiture, les capots moteur et les hayons, aux plus petits tels que les amortisseurs de vibration du châssis, les supports de moteur, les sous-cadres arrière et les manchons d'amortisseur, toutes ces pièces automobiles dépendent des matrices de frappe pour leur formation.

 

Les composants métalliques produits à l'aide de moules présentent un niveau de précision, de cohérence et d'efficacité de production que d'autres méthodes de traitement ne peuvent égaler. Les moules jouent un rôle crucial dans la détermination de la qualité du produit, de sa rentabilité et de la capacité à développer de nouveaux produits. C'est pourquoi les moules sont fièrement appelés la « Mère de l'Industrie ».

Section 2 : Les caractéristiques de formation des matrices de frappe automobile

 

 1. Définition de Matrices d'estampage pour automobiles

 

Les matrices d'estampage automobile font référence aux moules utilisés pour fabriquer des pièces automobiles par des procédés d'estampage. Dans ce processus, des feuilles métalliques (acier ou alliages d'aluminium) ou des matériaux non métalliques (comme des feuilles de fibre de verre ou de carbone) sont placées dans la cavité du moule. Ensuite, une machine à presse applique une pression sur le matériau à travers les matrices. Cela provoque la séparation ou la déformation plastique du matériau, aboutissant à des pièces ayant la forme et la taille souhaitées. Ces moules de production sont appelés matrices d'estampage automobile.

 

 2. Les caractéristiques de formation de différents types de matrices d'estampage

 

Un type de presse à déformer courant est utilisé pour les opérations de tirage profond. Cette presse transforme une tôle plate en composants ayant une grande profondeur, tels que le fond des pans de boîtes à huile ou les panneaux intérieurs de portes. Le procédé consiste à placer un disque de tôle plate dans la presse et à le tirer en une forme tridimensionnelle à l'aide de la presse. Par exemple, une feuille d'acier plate peut être tirée en une forme de bol ou ressemblant à une boîte. Ce type de presse est largement utilisé dans l'industrie automobile pour fabriquer des pièces avec des formes complexes et des exigences de profondeur.

 

Presse à ébarber : Les presses à ébarber sont utilisées pour enlever le matériau excédentaire des parties formées, ce qui donne un aspect plus propre et plus net. Elles sont généralement utilisées après les opérations de tirage ou de formation pour assurer des dimensions précises.

 

Presse à percer : Les presses à percer créent des trous dans les matériaux, de manière similaire à l'utilisation d'un perforateur à papier mais sur de la tôle pour produire des trous ronds, carrés et d'autres formes. Ils sont largement utilisés pour des composants tels que les cadres et les supports.

 

Presse à percer : Les presses à percer créent des trous dans les matériaux, de manière similaire à l'utilisation d'un perforateur à papier mais sur de la tôle pour produire des trous ronds, carrés et d'autres formes. Ils sont largement utilisés pour des composants tels que les cadres et les supports.

 

Matrices à flangeage : Les matrices à flangeage forment des bords relevés autour des trous par un processus d'étirage. Ce procédé est généralement utilisé pour augmenter la résistance ou faciliter le soudage ou l'assemblage ultérieur. Les matrices à flangeage sont couramment utilisées dans les ensembles de carrosserie pour améliorer la soudabilité ou renforcer les bords des composants.

 

Matrices de retouche : Les matrices de retouche effectuent une "correction secondaire" sur les pièces formées afin d'obtenir une meilleure précision de forme. Par exemple, si vous pliez une boîte en papier mais que les bords ne sont pas assez nets, une matrice de redressage peut les "appuyer" davantage pour rendre la forme plus carrée et lisse. Ces matrices sont principalement utilisées pour améliorer l'apparence et la précision dimensionnelle des composants, surtout pour les parties visibles.

Section 3 : La Structure des Matrices de Frappe

Selon la fonction et les exigences de chaque pièce, les matrices de frappe se composent principalement de deux catégories : pièces de procédé et pièces structurelles.

• Pièces de procédé

1. Pièces de poinçon et de matrice : Pièces qui entrent en contact direct avec les matériaux lors des processus d'estampage, telles que les pièces de poinçon (poinçons, etc.) et les pièces de matrice (matrices concaves, etc.), ainsi que les sièges de poinçon et de matrice (sièges de poinçon, sièges de matrice, etc.), et les supports de poinçon et de matrice (supports de poinçon, supports de matrice, etc.).

 

• Pièces structurelles

Pièces servant à assembler, ajuster et guider dans les moules, telles que les sièges supérieurs et inférieurs de la matrice (siège supérieur de la matrice, siège inférieur de la matrice, etc.), les espacements de matrice (pads de matrice, etc.), les parties de guidage (guides-pins, manchons, etc.), et les parties de positionnement (pins de positionnement, etc.).

 

En général, les principaux composants structurels des moules automobiles incluent ce qui suit :

 

 Siège supérieur de la matrice, siège inférieur de la matrice, poinçon, matrice, matrice concave, support de matrice, arrêt de positionnement, mécanisme d'éjection, dispositif limiteur, modèles supérieurs et inférieurs, plaque fixe de poinçon et de matrice, guide-pin, manchon, colonne de guidage, ainsi que des dispositifs de sécurité, des orifices de refroidissement et d'autres structures spéciales.

 

 

Chapitre 2 : Connaissances sur la fabrication des moules automobiles

 

Section 1 : Caractéristiques de la fabrication des moules automobiles

 

1. Exigences élevées en matière de qualité de fabrication

 

La fabrication des moules nécessite non seulement une grande précision de usinage, mais aussi une bonne qualité de surface d'usinage. En général, les tolérances de fabrication des parties de travail des moules doivent être contrôlées à l'intérieur de ±0,01 mm, avec certaines nécessitant des plages au niveau micrométrique. La surface du moule après usinage doit être exempte de tout défaut, et la rugosité de surface Ra des parties de travail doit être inférieure à 0,4 μm.

2. Formes complexes

Les parties fonctionnelles des moules sont généralement des surfaces courbes complexes en deux dimensions ou en trois dimensions, plutôt que des formes géométriques simples utilisées dans le traitement mécanique général.

3. Dureté matérielle élevée

Les moules sont fondamentalement un type d'outil de traitement mécanique avec des exigences de dureté élevée. Ils sont généralement fabriqués à partir de matériaux tels que l'acier outil trempé. Les méthodes traditionnelles de traitement mécanique sont souvent très difficiles à appliquer à de tels matériaux.

4. Production unitaire

Généralement, la production d'un petit nombre de pièces de déformation nécessite 3 à 5 moules. La fabrication des moules est généralement une production unitaire. La fabrication de chaque moule doit commencer par la conception et peut prendre plus d'un mois, voire plusieurs mois pour être terminée. Les cycles de conception et de fabrication sont relativement longs.

Section 2 : Procédé de fabrication des moules automobiles

 Analyse du procédé d'estampage et estimation de la production des matrices

 

Lorsqu'on accepte une commande de fabrication de matrices, il faut d'abord effectuer une analyse du procédé d'estampage en se basant sur les dessins des pièces ou les échantillons physiques. Déterminez le nombre de matrices, leur structure et les principales méthodes de machinage. Ensuite, effectuez une estimation de la matrice.

 

 1. Analyse du procédé d'estampage

 

L'estampage est une méthode de machinage qui utilise des matrices pour appliquer une force externe aux pièces à usiner, provoquant une déformation plastique ou une séparation afin d'obtenir des pièces avec des dimensions, formes et propriétés spécifiques. L'application des procédés d'estampage est très vaste, car elle peut traiter des tôles et barres métalliques ainsi que divers matériaux non métalliques. Comme le traitement a généralement lieu à température ambiante, on l'appelle également estampage à froid. L'analyse du procédé d'estampage vise à déterminer de manière globale le meilleur procédé d'estampage en fonction de divers paramètres.

 

La qualité du processus de frappe d'une pièce influe directement sur la qualité et le coût du produit. Une pièce frappée avec un bon processus nécessite une séquence d'opérations simple, est facile à traiter, peut économiser des matières premières, prolonger la durée de vie du moule et garantir une qualité de produit stable.

 

Sous certaines conditions de production par lots, des pièces de haute qualité et à faible coût peuvent être fabriquées pour obtenir une bonne efficacité de production. Lorsque l'on considère le processus de frappe des pièces, les principes suivants sont généralement respectés :

 

(1)  Simplifier les procédures de production autant que possible, en utilisant le moins d'opérations de frappe simples pour terminer l'ensemble du traitement de la pièce et améliorer la productivité du travail.

(2) Garantir la stabilité de la qualité du produit et réduire le taux de rebut.

(3) Simplifier la structure du moule autant que possible et prolonger la durée de vie du moule.

(4) Améliorer le taux d'utilisation des matériaux métalliques et essayer de réduire la variété et les spécifications des matériaux utilisés.

(5) Assurer la polyvalence et l'interchangeabilité des produits.

(6) La conception des pièces doit faciliter les opérations de déformation et soutenir la mécanisation et l'automatisation de la production.

2. Évaluation du moule :

 

(1) Coût du moule

Cela fait référence aux coûts des matériaux, des pièces achetées, des coûts de conception, des coûts de traitement, des coûts d'assemblage et de test, etc. Lorsqu'il est nécessaire, cela implique également l'évaluation du coût des outils et des méthodes de traitement utilisés dans divers processus de fabrication, déterminant finalement le coût de fabrication des moules.

délai de livraison

Cela implique d'estimer le temps nécessaire pour terminer chaque tâche et de déterminer l'horaire de livraison.

durée de vie totale du moule

Cela fait référence à l'estimation de la durée de vie unique d'un moule et de sa durée de vie totale après plusieurs petites réparations (c'est-à-dire la durée de vie naturelle du moule en l'absence d'accidents).

(4) Matériau du produit

Cela fait référence aux performances, à la taille, à la consommation et au taux d'utilisation des matériaux spécifiés pour le produit.

(5) Équipement appliqué

Connaître les performances, les spécifications et les équipements annexes de l'équipement utilisé pour le moule.

II. Conception du moule

 

Lors de la conception de moules, il est essentiel de recueillir autant d'informations que possible, de les étudier attentivement, puis de passer à la conception. Ne pas le faire signifie que même si le moule conçu présente des fonctionnalités excellentes et une grande précision, il pourrait ne pas répondre aux exigences et la conception finale pourrait ne pas être optimale. Les informations à collecter incluent :

 

1. Les informations d'ordre commercial sont les plus cruciales, y compris :

① Volume de production (mensuel et total, etc.);

② Prix unitaire du produit;

③ Prix du moule et délai de livraison;

④Propriétés du matériau à usiner et méthodes d'approvisionnement, etc. ;

⑤Changements futurs du marché, etc. ;

 

2. Exigences de qualité, objectif du produit à usiner et la possibilité de modifications de conception, de changements de forme et de tolérances ;

 

3. Informations provenant du département de production, y compris les performances des équipements, spécifications, méthodes d'opération et conditions techniques d'utilisation du moule ;

 

4. Informations provenant du département de fabrication de moules, y compris les équipements de traitement et les niveaux techniques, etc. ;

 

• Conditions d'approvisionnement des pièces standard et autres composants achetés, etc.

III. Dessin du moule

 

(1) Dessin d'assemblage

 

Une fois que la conception et la structure du moule sont finalisées, un dessin d'assemblage peut être créé. Il existe trois méthodes pour réaliser les dessins d'assemblage :

 

① La vue de face est dessinée pour montrer les moules supérieur et inférieur dans un état fermé (au point mort bas), et la vue supérieure ne montre que le moule inférieur.

 

② La vue avant montre les moules supérieur et inférieur combinés, tandis que la vue supérieure représente la moitié de chacun.

 

③ Après avoir dessiné la vue avant combinée, des vues supérieures séparées des moules supérieur et inférieur sont créées. Choisissez la méthode qui convient le mieux à la structure du moule.

 

(2) Dessins détaillés

 

Les dessins détaillés, basés sur le dessin d'assemblage, doivent satisfaire toutes les relations d'emboîtement et inclure les tolérances dimensionnelles et la rugosité de surface. Certains peuvent nécessiter des conditions techniques. Les pièces standard n'ont pas besoin de dessins détaillés.

IV. Planification du processus et exigences pour la fabrication des moules

 

(1) Vérifier le moule et ses composants :  y compris les noms, les dessins, les numéros de dessin ou les codes de produit de l'entreprise, les conditions techniques et les exigences.

 

(2) Sélectionner et déterminer les pièces brutes pour tous les composants du moule :  y compris le type de pièce brute, le matériau, l'état d'approvisionnement, les dimensions et les exigences techniques.

 

(3) Établir des références de processus pour la production du moule, dans le but de les unifier avec les références de conception.

 

(4) Concevoir et planifier le processus de fabrication pour les composants de moules :

 

① Analyser les éléments structuraux et la facilité de machinage des composants de formation ;

 

② Déterminer les méthodes de machinage et leur séquence ;

 

③ Sélectionner les machines-outils et les dispositifs de maintien.

 

(5) Concevoir et planifier les processus d'assemblage et d'essai du moule :

 

① Déterminez la référence d'assemblage ;

 

② Déterminez les méthodes et la séquence d'assemblage ;

 

③ Inspectez les pièces standard et effectuez un usinage supplémentaire si nécessaire ;

 

④ Réalisez l'assemblage et le moulage d'essai ;

 

⑤ Effectuez l'inspection et l'acceptation.

 

(6) Déterminer les tolérances d'usinage : E. Je suis désolé. chaque processus en fonction des exigences techniques et des facteurs pertinents, en utilisant des tables de référence avec corrections ou des estimations basées sur l'expérience.

 

(7) Calculer et définir les dimensions et tolérances de processus : écarts supérieurs et inférieurs) pour les composants de mise en forme des moules par calcul, table de référence ou méthodes basées sur l'expérience.

 

(8) Sélectionner les machines-outils et les dispositifs de maintien pour les processus.

 

(9) Calculer et définir les paramètres de coupe :  (vitesse de broche, vitesse de coupe, vitesse d'alimentation, profondeur de coupe et passes d'alimentation) pour garantir la qualité de l'usinage, améliorer l'efficacité et réduire l'usure des outils.

 

• Calculer et définir les quotas de main-d'œuvre pour spécifier le cycle de fabrication du moule et le temps par processus :  Ceci est crucial pour stimuler la motivation du personnel, renforcer les compétences techniques et respecter les délais contractuels.

V. Programmation NC, CNC

 

Étapes de programmation :

 

(1) Conception de la pièce

 

Profitiez de l'automatisation élevée des machines CNC pour minimiser l'intervention manuelle. Assurez-vous qu'un enlèvement d'usinage uniforme ait lieu pendant le processus pour réduire les vibrations de la machine et prolonger sa durée de vie.

 

(2) Détermination des méthodes d'usinage

 

Les ingénieurs de Shaoyi analysent la géométrie, l'usinabilité, les propriétés du matériau et les exigences techniques de la pièce. Ils définissent ensuite l'itinéraire de processus optimal, le choix de la machine et les étapes d'usinage.

 

(3) Sélection d'outils

 

Choisissez des outils économiques et efficaces en fonction de la taille de la pièce, des dimensions des parties, des propriétés du matériau, des exigences de qualité et de l'inventaire des outils. Saisissez les paramètres des outils dans le programme UG pour calculer et notez les outils sur la feuille de programme.

 

(4) Division des étapes de travail

 

Découpez le plan de processus en étapes de travail spécifiques et définissez les tâches de chacune.

 

(5) Détermination du chemin d'usinage

 

Définissez l'étendue et la séquence d'usinage pour déterminer le chemin d'usinage.

 

(6) Conception des tolérances dimensionnelles

 

Concevez des tolérances dimensionnelles en fonction des exigences de qualité de la pièce.

 

(7) Sélection des paramètres de coupe

 

Concevez ou sélectionnez les dispositifs de maintien et les outils. Définissez les caractéristiques d'usinage (par exemple, point de réglage de l'outil, trajectoire de l'outil, vitesse, profondeur, chevauchement, vitesse de broche). Sélectionnez les fluides de refroidissement.

 

(8) Définition de l'élément de positionnement et choix des dispositifs de maintien

 

Pour les pièces ayant des besoins de positionnement spéciaux, concevez un élément de positionnement et adaptez les dispositifs de maintien.

 

(9) Génération des informations

 

Générez des programmes de trajectoire d'outils CNC, y compris la préparation des données, la création du programme et le débogage. Enregistrez les informations de traitement conformément au support de transmission.

 

(10) Découpe d'essai

 

Effectuez l'usinage d'essai et vérifiez les pièces d'essai. Modifiez les programmes et ajustez les paramètres si nécessaire jusqu'à ce que les exigences soient remplies.

 

(11) Usinage de production

 

Usinez officiellement les pièces de production en utilisant le programme d'essai approuvé.

VI. Usinage des pièces

 

(1) L'atelier d'usinage traite les grandes pièces conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(2) L'atelier d'assemblage usine de petites pièces conformément aux dessins et aux exigences du processus.

 

(3) L'atelier d'assemblage marque, perce et assemble des inserts sur la plaque de base (fixture) conformément aux dessins et aux exigences du processus, puis les sécurise et les envoie à l'atelier d'usinage.

 

(4) L'atelier d'usinage effectue l'usinage brut (ou semi-fin) des caractéristiques des pièces telles que la forme, le contour, les trous et les bords conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(5) L'atelier d'ajustage retouche, démonte, marque et perce des pièces conformément aux dessins, processus et exigences.

 

(6) L'atelier d'assemblage ré-usine de petites pièces (comme les pièces creuses et celles avec découpes arrière) conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(7) L'atelier d'usinage termine l'usinage des caractéristiques des pièces comme la forme et le contour (uniquement pour les matrices de tirage) conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(8) Après ré-usinage, l'atelier d'ajustage vérifie les zones non usinées ou non conformes. Si les pièces sont entièrement usinées et conformes, elles sont envoyées pour un traitement thermique.

 

(9) Traitement thermique

 

Conformément aux exigences du processus, les pièces subissent un traitement thermique global ou de surface (y compris trempe, recuit, normalisation, revenu, noirification, azurage, carburage, nituration, bain salin, vieillissement et durcissement au flamme). Cela permet d'atteindre la valeur HRC requise pour le moule.

 

(10) L'atelier d'ajustage envoie les pièces traitées thermiquement avec les dessins à l'atelier d'assemblage pour l'usinage final.

 

(11) L'atelier d'assemblage termine les pièces des machines (via usinage de surface, usinage cylindrique ou usinage par décharge électrique) conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(12) L'atelier d'ajustage reassemble les inserts sur la plaque de base (fixture), les sécurise et les envoie à l'atelier d'usinage conformément aux dessins, processus et exigences techniques.

 

(13) L'atelier d'usinage termine les pièces (forme, trous, bords, etc.) conformément aux dessins, processus et exigences techniques, puis les envoie à l'atelier d'ajustage.

 

(14) L'atelier d'ajustage ajuste les caractéristiques et installe les accessoires conformément aux dessins, processus et exigences techniques jusqu'à ce que les pièces répondent aux normes des dessins, achevant ainsi l'assemblage du moule.

 

(15) L'atelier d'ajustage nettoie les moules, applique de l'huile anti rouille et de la peinture, et fixe les plaques d'immatriculation conformément aux dessins, processus et exigences techniques, terminant toutes les tâches pré-expédition et perfectionnement des moules.

 

(16) L'assemblage consiste à combiner des pièces usinées pour former un moule complet. Outre le serrage simple des pièces ou l'insertion de pions cylindriques, un léger ajustage manuel ou usinage se produit généralement pendant l'ajustement de l'assemblage.

 

(17) L'atelier d'ajustage et d'ajustement débogue et affine les moules jusqu'à ce que des pièces conformes émergent. Cela inclut la pré-acceptation, la modification du moule et l'approbation finale par le client.

 

• L'atelier d'ajustage et d'ajustement termine le nettoyage final, le traitement anti rouille, la peinture et l'attache de la plaque signalétique, en terminant toutes les tâches de perfectionnement du moule avant expédition.

VII. Ajustage du moule

 

Après la fabrication du moule d'estampage, une vérification dynamique de la précision via un essai d'estampage sur une presse est essentielle. Cette inspection par essai d'estampage des pièces procédurales évalue la qualité de fabrication du moule, identifie les problèmes, élimine les défauts et assure la conformité aux normes de qualité des pièces. Ce processus, appelé ajustage de fabrication, est généralement effectué par l'unité de fabrication à l'aide de son équipement d'essai d'estampage.

 

Une fois que le moule est remis à l'unité utilisatrice, la presse sur la ligne de production est souvent différente de celle de l'unité de fabrication, tout comme l'environnement et les conditions. Par conséquent, après le transfert du moule, un essai de frappe d'acceptation doit être effectué. Pendant ce processus, le moule est à nouveau inspecté dans des conditions d'essai de frappe afin d'identifier et de résoudre tout problème lié à la fabrication, en assurant ainsi la production de pièces estampées conformes. Ce processus est appelé ajustement opérationnel.

 

Les ajustements de fabrication et opérationnels sont deux aspects clés des essais de frappe des moules d'estampage, communément appelés ajustements des moules d'estampage. Ce processus permet d'identifier les problèmes liés à la faisabilité de fabrication des pièces d'estampage, à la conception du procédé d'estampage, à la conception des moules d'estampage et à la fabrication des moules d'estampage. Il permet également d'accumuler une vaste quantité de données brutes et une expérience pratique précieuse.

Section 3 Problèmes courants lors de la fabrication et de l'utilisation des moules

 

1. Impact de la qualité de surface du moule sur les performances en service

 

(1) Des valeurs de Ra élevées sur les surfaces de travail des poinçons et des matrices augmentent l'usure initiale des trous de la matrice et agrandissent les écarts entre le poinçon et la matrice.

 

(2) Des valeurs de Ra accrues sur les surfaces des manches guides perturbent les films d'huile, provoquant du frottement, tandis que des valeurs de Ra trop basses peuvent entraîner un 'collage', accélérant les dommages à la surface.

 

(3) Des valeurs de Ra élevées réduisent la résistance à la fatigue. Par exemple, les surfaces des poinçons avec des valeurs de Ra élevées sont sujettes à des concentrations de contrainte et à la formation de fissures sous des charges alternées, causant des dommages par fatigue.

 

(4) Des valeurs de Ra élevées diminuent la résistance à la corrosion. Les agents corrosifs s'accumulent dans les vallées de la surface, provoquant une corrosion chimique, tandis que les crêtes sont sensibles à la corrosion électrochimique.

 

2. Causes de fissuration des moules

 

(1) Une mauvaise qualité du matériau du moule le rend fragile et sujet à la fragmentation pendant le traitement.

 

(2) Un trempe et revenu incorrect peuvent provoquer une déformation.

 

(3) Une platité insuffisante du polissage du moule entraîne une déformation par flexion.

 

(4) Une faible résistance du moule, un espacement insuffisant entre les arêtes coupantes et une structure irrationnelle (par exemple, absence de plaques d'espacement) sont des problèmes liés au design.

 

(5) Leusage par EDM a été effectué de manière incorrecte.

 

(6) La sélection de la presse est inadaptée avec une tonnage et une force de coupe insuffisants, ou le moule a été positionné trop en profondeur.

 

(7) Mauvaise efficacité de l'enlèvement de matériel en raison d'aucune démagnétisation avant la production ou d'obstructions causées par des aiguilles ou ressorts cassés pendant la production.

 

3. Facteurs affectant la durée de vie du moule

 

(1) Équipement de frappe.

 

(2) Conception du moule.

 

(3) Procédé d'estampage.

 

(4) Matériau du moule.

 

(5) Procédé de travail à chaud.

 

(6) Qualité de la surface usinée.

 

(7) Traitement d'augmentation de la résistance de surface.

 

• Utilisation et entretien appropriés.

Section 4 Production des pièces de frappe pour les moules automobiles

 

pièces de découpe au punch automobile  les moules sont généralement divisés en deux catégories : processus de séparation et de formation, qui dépendent de la forme, de la taille, de la précision, du matériau de la pièce et du volume de production.

 

1. Processus de séparation

 

Ces processus consistent à appliquer une contrainte sur des tôles métalliques au-delà de la limite de résistance du matériau pour provoquer une fracture et une séparation par cisaillement. Ils incluent principalement :

① Découpe (Blanking) :  Utilisation d'un moule pour découper le long d'une courbe fermée afin de séparer les pièces de la tôle, avec la partie découpée étant la pièce souhaitée.

② Perçage (Punching) : Utilisation d'un moule pour découper le long d'une courbe fermée afin de séparer les parties de la tôle, où la partie découpée est un déchet et ce qui reste est la pièce désirée.

③ Tôlage : Utilisation de ciseaux ou d'un Punch pour découper des pièces le long d'une courbe de contour ouvert ; ou découpe partielle de l'élément sans séparation complète.

④ Retouchage : Retoucher les bords des pièces formées pour les rendre nettes ou les modeler selon les besoins.

 

2. Procédés de formation

 

Ces processus impliquent d'appliquer une contrainte aux plaques métalliques au-delà de la limite d'élasticité du matériau pour provoquer une déformation plastique et obtenir la forme souhaitée. Ils incluent principalement :

① Flexion : Utilisation d'un moule pour plier l'ébauche dans la forme requise.

② Traction :  Formage d'ébauches plates en diverses pièces creuses, qui peuvent être soit avec épaisseur constante, soit avec allongement.

③ Flangage :  Former une flange autour du bord d'un trou ou d'une feuille pour renforcer la résistance ou faciliter l'assemblage.

④ Bombement :  Utiliser une pression pour élargir une pièce creuse de petit diamètre, un tube ou une feuille en une forme courbe de plus grand diamètre, de l'intérieur vers l'extérieur.

⑤ Expansion et rétrécissement :  Méthodes de mise en forme pour augmenter ou diminuer la taille radiale d'un préformé creux ou tubulaire dans une zone spécifique.

⑥ Étalonnage :  Un procédé auxiliaire de mise en forme pour corriger les défauts géométriques dans les pièces en tôle après divers processus de mise en forme ou les déformations dues au traitement thermique, en s'assurant que la pièce satisfait aux exigences de conception en matière de précision de forme et de dimension.

Chapitre 3 : Connaissances de base sur l'ajustement des moules automobiles

 

Section 1 : Champ d'application du travail des ajusteurs de moules

 

L'ajustage des moules implique l'utilisation d'outils manuels, de machines à percer et d'équipements spécialisés pour la fabrication de moules. Par le biais de processus techniques, il réalise des tâches que l'usinage mécanique ne peut pas gérer. Il assemble également et débogue les pièces usinées pour obtenir des produits de moule conformes au dessin d'assemblage du moule.

 

Pour fabriquer des moules de haute qualité, les ajusteurs de moules doivent :

 

(1) Être familiarisé avec la structure et les principes des moules ;

(2) Comprendre les exigences techniques et les procédés de fabrication des pièces de moule et des composants standards ;

(3) Maîtriser les méthodes d'usinage et d'assemblage des pièces de moule ;

(4) Être bien informé sur l'utilisation des machines de formage et l'installation de moules;

(5) Savoir déboguer les moules;

(6) Être habile en entretien, soin et réparation des moules.

Section 2 : Processus d'ajustement des moules

Section 3 : Compétences requises pour les ajusteurs de moules

 

1. Compétence en lecture de dessins

La lecture des dessins est fondamentale pour les ajusteurs de moules. Elle implique principalement la compréhension des dessins de pièces et des assemblages. Les dessins de pièces reflètent surtout les dimensions des surfaces usinées, les positions relatives, les tolérances de forme et la précision d'usinage. Les dessins d'assemblage montrent principalement les positions relatives et les tolérances d'emboîtement entre les pièces. L'assemblage de moules, en pratique réelle, diffère considérablement de l'assemblage général selon les dessins d'assemblage.

 

2. Usinage par perçage

Le perçage est nécessaire pour fixer ou positionner les pièces standard des moules, les inserts, les coins, etc. Les aspects clés du perçage incluent :

Utilisation correcte des machines à percer.

Aiguisage des forets et effet des angles de l'arête de coupe sur l'usinage.

Bon serrage de la pièce à usiner.

Influence de différents matériaux sur la vitesse de broche, le pas d'avance et les angles de l'arête de coupe, ainsi que le choix des fluides de coupe.

Sélection des diamètres standards de trous filetés et utilisation correcte des filets.

Entretien et précautions de sécurité pour les perceuses.

 

3. Usinage par abrasion

Utilisation d'outils pneumatiques ou électriques pour usiner les surfaces des moules.

 

4. Outils de mesure

Les outils de mesure sont utilisés pour mesurer les dimensions réelles des objets ou entre les objets. Les outils courants incluent les mètres ruban, les règles en acier, les jauges à feuilles, les pieds à coulisse, les micromètres, les indicateurs dynamométriques de diamètre intérieur et les jauges R. Les chiffres entre parenthèses représentent la précision des outils de mesure.

 

5. Assemblage

L'assemblage est une partie cruciale de l'ajustement des moules. L'assemblage des moules diffère de l'assemblage général des pièces ajustées. L'assemblage général des pièces ajustées est généralement statique, en suivant les plans d'assemblage. En revanche, l'assemblage des moules est principalement dynamique, en tenant compte des conditions de fonctionnement de la presse et des déformations après le traitement thermique. Les types courants incluent :

     Installation des plaques de guidage de la base du moule : Assurez-vous d'un contact serré des plaques de guidage contre la surface de référence, trouvez les positions relatives, marquez les centres des trous, percez et filetez. Vérifiez le taux d'ajustement entre les plaques de guidage et les surfaces d'installation. Après l'installation, vérifiez l'interstice entre les plaques de guidage supérieures et inférieures de la base du moule (≤ 10 µm pour les guides extérieurs, ≤ 8 µm pour les guides intérieurs).

    Installation des soufflets et des wedges : Divisé en trois parties : emplacement d'installation, partie coulissante et siège de commande. L'emplacement d'installation est la référence. La partie coulissante est basée sur l'emplacement d'installation, et le siège de commande est basé sur la partie coulissante. Pour le positionnement des poinçons dans les moules à poinçonner avec soufflets (wedges), utilisez un CNC pour le positionnement préliminaire et ajustez les jeux latéraux sur presse.

    Le contact effectif entre les plaques de guidage et les surfaces d'installation doit être supérieur à 80 %. Jeu latéral des plaques de guidage :  ≤3 µm (en dessous de 500), ≤5 µm (au-dessus de 500). Tolérance de l'écart entre les plaques supérieures : ≤2 µm (en dessous de 500), ≤3 µm (au-dessus de 500). Assurez-vous d'un mouvement fluide.

    Installation des inserts de matrices à contour : Assemblez et usinez grossièrement après le durcissement. Ajustez la forme et la cavité, y compris la forme et l'écartement. Utilisez des surfaces de référence ou des positions diagonales pour le positionnement. Usinez finement après l'ajustement.

   Positionnement du poinçon et de la matrice dans les matrices de perçage : En raison de faibles écarts latéraux (seulement 3 µm), un positionnement manuel sur presse est souvent nécessaire. Pour les poinçons cylindriques, trouvez un point sur CNC ; pour les poinçons non cylindriques, trouvez deux points pour un positionnement préliminaire. Pour un positionnement précis, appliquez de l'argile à modeler sur le poinçon et du rouge de plomb sur la matrice, puis utilisez des goupilles après essai en presse.

Assemblage des couteaux de rebut : Similaire à l'assemblage du poinçon. Comme les couteaux de rebut peuvent changer significativement après l'ajustement de la forme et de la cavité du moule de découpe, un positionnement manuel est courant. Placer le moule sur la presse, aligner le couteau de rebut avec la cavité, marquer pour trouver la position, percer, fileter et finaliser le positionnement. Les pièces (4) et (5) utilisent une tolérance de 1,5 µm entre les vis et les trous.

 

6. Ajustement

L'ajustement est un processus clé pour s'assurer que les moules produisent des pièces qualifiées, améliorent les performances et la durée de vie, et fournissent des paramètres précis pour le débogage. Il se chevauche souvent avec l'assemblage. Avant l'ajustement, comprenez le type de moule, sa structure, la forme des pièces et les références de base. L'ajustement inclut des ajustements statiques (taux d'ajustement, rugosité de surface) et dynamiques (jeux des guides, manchons, plaques ; taux d'ajustement des guides, coins avec surfaces d'installation et de référence ; jeux entre les cavités du moule de découpe et les bagues de pression ; jeux entre les inserts ; course de toutes les pièces mobiles ; pression de l' presse ; ajustements des inserts, couteaux à chutes ; arrondis des surfaces de transition du moule de tirage ; et force de maintien de l'éclat). Les facteurs affectant les moules incluent :

A、 Taux d'ajustement : Un mauvais ajustement dans les moules de tirage ou de formation provoque une épaisseur inégale des pièces, des déchirures, des plis ou des dimensions incorrectes. Un mauvais ajustement dans les moules de découpe, de formation ou de perçage entraîne un décalage des pièces, des rayures ou des déchirures.

B 、Roughness de surface : Provoque des rayures sur la surface des pièces. Une rugosité élevée dans les matrices de tirage augmente la résistance au tirage, entraînant des rayures ou des déchirures sur les pièces. La rugosité de surface des inserts de matrices de tirage, des nervures de tirage et des coins de transition doit atteindre 0,8 ou plus.

C 、Jeux entre pièces standard : Un jeu excessif provoque des rayures à la surface ; un jeu insuffisant entraîne un mauvais alignement et réduit la durée de vie du moule.

D 、Pression de la matrice de tirage : Une pression excessive entraîne la déchirure ou l'affinement de la pièce ; une pression insuffisante provoque des plis. Pour les presses à double action, une pression externe excessive peut empêcher le fonctionnement. De nombreux facteurs affectent la qualité des pièces ; les causes doivent être analysées de manière globale et éliminées individuellement, en s'appuyant sur l'expérience. Lors de l'ajustement des taux d'ajustement, utilisez la poinçon comme référence. Seul le déburrage et l'amélioration de la rugosité de surface sont autorisés ; aucun affûtage ou modification de forme n'est permis.

 

7. Utilisation de la presse

Les moules utilisent des presses hydrauliques ou mécaniques. Les presses hydrauliques sont généralement destinées aux matrices de tirage ; les presses mécaniques aux autres matrices. Lorsque vous placez un moule sur une presse, notez le mouvement de l'anneau de pression. Évitez un ajustement excessif vers le bas pour éviter d'endommager le moule. Pour les presses mécaniques, utilisez des blocs de positionnement et de l'argile à modeler pour le positionnement et les vérifications. Pour les matrices de tirage, définissez la pression initiale selon la conception, puis ajustez progressivement. Avant de placer le moule sur la presse, vérifiez la propreté du moule, la serrage des vis, la complétude des pièces à déboguer et le bon fonctionnement de la presse.

 

8. Précautions de sécurité

L'ajustage est un métier spécial avec divers risques de sécurité. Respectez le principe de « sécurité d'abord, prévention avant tout ». Les dangers incluent les machines à percer, les grues, les meuleuses, les presse-épaules, le bruit et les sols glissants. Évitez de nuire aux autres, de vous faire mal ou de vous blesser vous-même. Restez vigilants et améliorez votre sensibilisation et vos compétences en matière de sécurité.

 

9. Défauts courants des pièces

Les principaux défauts incluent des déchirures, des plis, des rayures, un amincissement localisé, des déformations et des bavures. Les causes sont nombreuses, telles que la rationalité du design, l'adéquation du processus, la résistance du matériau, la rugosité de la surface du moule, les rayons d'arrondi, le taux d'ajustement, la planéité et la précision des jeux en mouvement.