Fiche Commission Découpage-emboutissage

Commission
Découpage,
emboutissage, tôlerie,
outillages, repoussage
Parallèlement à cette commission, il existe un comité Repoussage.
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Présidents : Mohamed Touaibia, Métalis (commission) - Marc Desbordes, Desbordes & Cie
(comité).
Chargé de profession : Marie-Annick Laroche.
Membres de la commission : 19 industriels (commission), six industriels (comité) et le
syndicat professionnel Gimef.
Comité programme : Tôles minces et fils regroupant les professions
Découpage-emboutissage - Mobilier métallique - Articles culinaires - Quincaillerie Conduits de fumée.
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Collaboration entre industriels et le Cetim, les comités programme doivent optimiser
les moyens consacrés à la R&D en fédérant les thèmes communs à plusieurs commissions
professionnelles.
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Résultats globaux
41 projets gérés en 2012 dont 6 initiés dans l’année :
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- 1 projet de veille technologique dans le domaine des procédés, des équipements, des outillages, des nouveaux matériaux, du
contrôle pendant et en sortie de presses, des opérations annexes avec mise à disposition sur le site du Cetim, rubrique Mécathèque ;
- 1 mise à jour de la norme sur les tolérances en découpage-pliage (NF E 02-352) et 1 avant-projet de norme sur les tolérances
en emboutissage dans le cadre de la commission UNM 145 ;
- 39 projets de R&D sur la mise en forme des nouveaux matériaux, l’établissement de règles métier en pliage, en emboutissage,
en gamme, en expansion, le contrôle en ligne des soudures par points, les technologies d’assemblage, le découpage laser,
le découpage adiabatique, le redressage des tôles, le relevage de collet, etc.
Actions du comité programme
• Actions finalisées et publiées dans la collection Performances
- Mémento Ergonomie
- Guide environnemental
- Guide de bonnes pratiques pour les économies d’énergie
- Mémento Écoconception
• Actions en cours
- Lubrifiants et dégraissants écologiques
- Simulation numérique produits – procédés
- Traçabilité des produits
- Robots en production
- Écoconception et matériaux du développement durable
- Formage innovant
- Méthodes innovantes de conception
Technologies prioritaires 2015 en mécanique
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Dans le prolongement de l’exercice Technologies Clés 2015 pour l’Industrie française du ministère de l’Industrie, la FIM et le Cetim,
en partenariat avec le Cetiat, l’Institut de soudure et le LRCCP, ont identifié 41 technologies prioritaires pour les entreprises de
mécanique à l’horizon 2015. Ces technologies qui font ou feront la différence demain sont compilées sous forme de fiches et
sont consultables sur cetim.fr.
Sélection du comité programme :
• Matériaux de développement durable, écoconception, surfaces fonctionnelles, intégration des robots en production, simulation
et optimisation numériques produits ou procédés, traçabilité.
Quelques résultats d’actions en 2012
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E MAîTRISE DES DÉFORMATIONS DES PIÈCES MISES EN FORME SOUS PRESSES ET TRAITÉES THERMIQUEMENT
Cette étude a été réalisée dans le cadre d’une action collective du Cetim et soutenue par deux professions (le découpageemboutissage et le traitement thermique). Les résultats ont débouché sur la mise au jour d’un guide visant à accompagner les
industriels dans la réalisation de pièces en tôles mises en forme sous presse et traitées thermiquement. Il s’avère, en effet, que
la maîtrise géométrique de telles pièces est complexe. D’où la nécessité de faciliter la compréhension de chaque partenaire aux
particularités de l’autre profession afin de pouvoir développer des actions d’amélioration concertées de la fabrication des pièces.
Le guide couvre les domaines suivants :
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1. Les pièces en aciers au carbone ou faiblement alliés.
2. Les pièces plates obtenues par découpage, et les pièces déformées par pliage ou par emboutissage sur presses.
3. L es pièces dont les propriétés mécaniques finales sont obtenues à partir d’un traitement thermique ou thermochimique,
à l’exclusion des traitements de durcissement après chauffage superficiel.
4. Toutes les pièces sujettes à des défauts géométriques après mise en forme ou traitement thermique : perte de cote, ouverture
ou fermeture, vrillage, galbe, etc.
Tous les procédés de mise en forme sous presse sont concernés : outils à suivre, découpage fin, presses à coulisseaux multiples,
machines spéciales, etc.
Valorisation Élaboration d’un ouvrage dans la collection Performances reprenant les résultats de cette action.
E ÉTABLISSEMENT DE RÈGLES « MÉTIER » EN PLIAGE
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À la demande de la commission « Découpage-emboutissage », le Cetim s’est attaché à établir des règles métiers permettant de
maîtriser le retour élastique lors des opérations de pliage des tôles, en s’aidant de la simulation numérique. En vue d’améliorer
la précision du calcul du retour élastique avec le logiciel par éléments finis Autoform, de nouveaux essais de pliage en V à 90°
ont été réalisés. Objectif : déterminer les lois de comportement adaptées pour chacun des matériaux. Les paramètres de calculs
ainsi affinés ont ensuite permis de valider la simulation, puis de réaliser des simulations numériques selon un plan d’expériences,
en faisant varier les paramètres matières (matériaux, nuances et épaisseurs) et les paramètres process (angle de pliage, rayon de
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poinçon, rayon de matrice, ouverture du V, forme de la matrice). Ces simulations ont abouti à l’établissement de cinq nouvelles
règles « métier » du pliage en V, en s’appuyant notamment sur un mécanisme de « brin libre ». Un logiciel analytique (fourni par
l’Insa de Lyon), plus rapide mais moins précis, a été également validé et testé afin d’en déterminer les conditions d’utilisation et
les limites.
Valorisation Élaboration d’une synthèse dans la collection Performances reprenant les résultats de cette action.
E DONNÉES MATÉRIAUX EN DÉCOUPAGE-EMBOUTISSAGE - ÉDITION 2012
L’appréciation de l’aptitude au découpage et au formage d’un matériau peut être réalisée par l’étude de certaines caractéristiques
liées à des essais de traction et à des essais de découpage et de formabilité (essais simulatifs et sur presse).
La connaissance de ces données facilite la mise en œuvre de la nuance de tôle sous presse.
La diffusion de ces caractéristiques, utiles en emboutissage et en découpage, est très limitée concernant les essais de traction et
quasi inexistante pour les indices d’emboutissage et les données de découpage.
L’ensemble des résultats des caractéristiques menées ces dernières années à la demande de la profession du « Découpage et
formage des métaux » par le Cetim a été synthétisé et rassemblé sous forme de fiches dans ce document scindé en deux parties
« Efforts et jeux en découpage » et « Données matériaux en emboutissage ».
Ces fiches peuvent servir de références aux découpeurs-emboutisseurs.
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Valorisation Édition d’un ouvrage au format cédérom.
Quelques exemples d’actions sur 2013
EPROPRETÉ PARTICULAIRE
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La propreté particulaire des composants constitue un passage obligé avec les donneurs d’ordres et les équipementiers du secteur
automobile...
Cependant, les exigences en la matière pour certaines pièces sont à des niveaux parfois peu réalistes. L’objectif de l’étude est de
définir une procédure de mesure de la propreté particulaire commune, d’établir en relation avec les donneurs d’ordres des niveaux
de propreté conformes aux vrais besoins et de rédiger un dossier technique « propreté » à destination des bureaux d’études des
donneurs d’ordres.
E ESTIMATION DES EFFORTS DE FRAPPE
Dans les opérations de mise en forme (pliage, emboutissage), l’opération dite de frappe (ou de conformation) est souvent réalisée
pour obtenir la précision dimensionnelle des pièces.
Cette phase est cependant grosse consommatrice d’effort sur la presse (cet effort peut être supérieur à celui de l’emboutissage).
Or, il n’existe pas, aujourd’hui, de règles permettant d’estimer correctement ces efforts. Il paraît donc important de pouvoir fournir
à la profession des méthodes et règles de calcul de ces efforts.
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E POLLUTION DES OUTILS DE DÉCOUPE
Remontées de débouchures et formation de fils et de paillettes sont sources de pollution vis-à-vis des outils de découpe… Au-delà
de ce constat, c’est sa réduction qu’il est important de mettre en œuvre.
L’objectif de cette étude est donc de déterminer les paramètres influents tels que, la flexion de la tôle sous le poinçon, le retour
élastique de la débouchure, le jeu poinçon - matrice, le lubrifiant, l’usure de l’outil, la magnétisation du poinçon…
E MAÎTRISE DE LA TEMPÉRATURE EN REPOUSSAGE
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Trouver des capteurs capables de mesurer en conditions industrielles les températures de mise en œuvre du repoussage
(< 400 °C)… C’est à cette fin que le comité a décidé d’initier cette action. Les donneurs d’ordres de l’aéronautique manifestent en
effet des craintes sur la fiabilité et la maîtrise du procédé de fabrication par repoussage. Le chauffage des pièces avant repoussage
ainsi que l’échauffement du métal lors de l’opération entraînent un risque de modification de la structure métallique de la pièce.
Le principal frein vient du manque de traçabilité et d’enregistrement de la température de chauffe.
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