chap. 6 : procédés de mise en oeuvre des matériaux à partir de l'état plastique

Question 1

définition de formage / formabilité :

Answer 1

aptitude d’un matériau à se déformer de façon permanente sans détérioration

Domaine élastique : pas de déformation permanente (proportionnalité entre contrainte et déformation)

Domaine plastique : déformation permanente après dépassement de la limite d’élasticité

Question 2

Propriétés du formage :

Answer 2

• Formage augmente avec la température : + T augmente, + la limite d’élasticité diminue
• Formage diminue avec augmentation du carbone
• Formage diminue avec l’écrouissage.

Question 3

Définition de l’écrouissage ?

Answer 3

C’est quand on applique plusieurs déformations plastiques à un matériau.
Cela modifie sa structure : il devient plus résistant, et sa limite d’élasticité augmente.

Question 4

Définition du forgeage libre ?

Answer 4

Travail (principalement à chaud) des matériaux, par pression ou par chocs. Plusieurs frappes nécessaires par opération.
La qualité de la pièce obtenue dépend essentiellement de la dextérité de l’opérateur !

Question 5

Quelles sont les machines qui permettent de faire du forgeage libre ?

Answer 5

Marteaux pilons à double effet
Presses à forger hydrauliques

Question 6

Avantages du forgeage libre ?

Answer 6

• économie de matière
• on peut forger une grande surface
• la pièce obtenue aura des caractéristiques mécanique très élevées.

Question 7

Effets du forgeage libre sur la pièce obtenue ?

Answer 7

• direction privilégiée des fibres
• amélioration de la structure, + compact
• l’écrouissage augmente la limite d’élasticité, la dureté, la résilience

Question 8

Inconvénients du forgeage libre ?

Answer 8

• Travail unitaire
• prix de revient élevé
• difficilement automatisable
• surépaisseur d’usinage élevée.
• pas de matrice : petites séries uniquement

Question 9

Quels sont les matériaux qui sont forgeables ?

Answer 9

• Tous les aciers sauf ceux cassant à chaud
• Les alliages légers

Question 10

Estampage ?

Answer 10

forgeage mécanique des aciers

Question 11

Matriçage :

Answer 11

forgeage mécanique des matériaux non ferreux

Question 12

Principe du forgeage par matriçage :

Answer 12

Chauffer un lopin qu’on écrase entre deux blocs matrice en acier (matrice inf fixe et matrice sup en mouvement) portant les empreintes correspondant aux formes intermédiaires et définitive de la pièce à obtenir

Question 13

Surface de joint :

Answer 13

Surface séparant les deux blocs matrice

Question 14

Critères de choix de la surface de joint :

Answer 14

• la + simple possible
• la + grande : passe par la plus grande section de la pièce
• éviter les effets de bords
• ne pas générer de contre dépouilles
• équilibrer les matrices (si une + lourde : en haut)
• Générer le + de dépouilles naturelles

Question 15

Que faire si surface de joint brisée (=pas plane) ?

Answer 15

Comme résultante de force non verticale, glissement entre les matrices et usage prématuré.
- talon de compensation
- surface de joint la + équilibrée possible
- estamper deux pièces en même temps

Question 16

Principe du forgeage horizontal ?

Answer 16

Lopin serré entre deux matrices (une fixe, une mobile). Puis serrage, un poinçon/bouterolle vient forger le métal (diminution de la longueur, expansion du diamètre)

Question 17

Phénomène de flambage :

Answer 17

si la barre dépasse trop : non guidée par les outillages, elle risque de se replier sur elle-même

Question 18

Les deux règles du formage horizontal ?

Answer 18

• la longueur non soutenue de métal que l’on peut correctement refouler ne doit pas sup 3x le diamètre de la barre
• si dépasse les 3x, c’est qd même possible uniquement si la partie est enfermée dans une cavité dont le diamètre n’excède pas 1.5 fois le diamètre de la barre initiale.

Question 19

électro forgeage ?

Answer 19

• si on veut refouler des rapports L/D > 3 et jusqu’à 30.
  Principe : Un courant électrique de forte intensité et de faible tension provoque la montée en température, puis un vérin fait le forgeage et refoule la matière.

Question 20

Après l’opération d’électro forgeage ?

Answer 20

pièce mise dans une matrice et on la termine

Question 21

inconvénients de l’électro forgeage

Answer 21

• perdre des éléments chimiques en périphérie
• bcp d’énergie nécessaire

Question 22

Extrusion à froid pour quelles pièces ?

Answer 22

pièces présentant axe de révolution ou axisymétrique

Question 22

Principe de l’extrusion à froid ?

Answer 22

On comprime (T ambiante) un lopin cisaillé entre une matrice et un poinçon.
–> effort important nécessaire (pression à l’intérieur des outillages environ 200MPa)
donc pièces dépassent rarement 15kg

Question 23

opérations en extrusion à froid

Answer 23

• écrasage qui prépare le lopin
• filage

Question 24

différence filage direct / filage inverse ?

Answer 24

• Filage direct : écoulement du métal dans le sens de déplacement du poinçon
  alors que dans le filage inverse, le métal va dans le sens inverse

Question 25

Avantages de l’extrusion à froid ?

Answer 25

• pièces obtenues nécessitent peu ou pas d’usinage ultérieur.
• automatisation possible
• grandes séries
• grande précision (4/100e de mm)
• peu/pas de perte de métal
• écrouissage à la dernière étape

Question 26

Inconvénients de l’extrusion à froid ?

Answer 26

• avoir un matériau très malléable à froid
• outillages très précis donc coûteux
• Le débitage du lopin doit être très précis
• risque de grippage des pièces car efforts très importants

Question 27

Quels sont les éléments à prendre en compte pour choisir entre le forgeage et l’extrusion à froid ?

Answer 27

• poids
• forme de pièce
• dimension
• précision demandée