Présentation du flux de technologie de traitement des bandes d'acier inoxydable par estampage

L'estampage de bandes d'acier inoxydable désigne le processus de transformation de matériaux en bande d'acier inoxydable par la technologie d'estampage afin d'obtenir des composants ou produits semi-finis ayant des formes et dimensions spécifiques.

Bande d'acier inoxydable emboutie

Les bandes d'acier inoxydable se caractérisent par une grande résistance, une résistance à la corrosion, une bonne ductilité et une finition de surface lisse. Associées à l'efficacité élevée et à la haute précision du procédé d'estampage, elles sont largement utilisées dans les domaines de l'électronique, de l'automobile, des appareils électroménagers, des dispositifs médicaux et du matériel industriel.

Le flux de technologie de transformation des bandes d'acier inoxydable par estampage consiste à transformer ces bandes en composants ayant des formes, dimensions et propriétés spécifiques au moyen d'une série d'opérations d'estampage ordonnées. L'ensemble du processus doit être adapté aux propriétés du matériau, à la conception des outils et aux paramètres des équipements afin d'assurer une production efficace et de haute précision.

I. Phase préparatoire

Sélection et inspection des matériaux

Sélectionnez la qualité de bande d'acier inoxydable (par exemple 304, 316, 430, etc.) en fonction produit des exigences (telles que la résistance à la corrosion, la résistance mécanique, la formabilité par emboutissage) et déterminez l'épaisseur de la bande (généralement de 0,02 à 3 mm), la largeur et l'état de surface (par exemple finition miroir, finition mate, état laminé à froid).

Effectuer un contrôle à l'arrivée des bandes d'acier inoxydable : vérifier la tolérance sur l'épaisseur (qui doit respecter les exigences de ±0,01 à ±0,1 mm), les défauts de surface (rayures, calamine, taches d'huile) ainsi que les propriétés mécaniques (dureté, allongement) afin de garantir qu'elles répondent aux exigences de plasticité pour l'emboutissage.

Conception du produit et de la matrice

Élaborer le plan de procédé d'emboutissage à partir des dessins de pièce, déterminer la combinaison de procédés (par exemple emboutissage mono-opération ou emboutissage continu) et établir le schéma de disposition (optimiser le taux d'utilisation du matériau et réduire les déchets).

Concevoir des matrices d'emboutissage spéciales

Les pièces simples (telles que les joints et les pièces embouties) peuvent utiliser des matrices monoprocédé (matrices de découpage, matrices de poinçonnage).

Les pièces complexes (telles que les pièces poreuses, courbées ou étirées) nécessitent des matrices progressives (matrices continues) afin d'intégrer plusieurs opérations en un seul jeu de matrices, permettant ainsi une production automatisée continue.

Sélection du matériau de la matrice : étant donné la grande dureté et la résistance à l'usure de l'acier inoxydable, on utilise couramment Cr12MoV et l'acier rapide (tel que W6Mo5Cr4V2) pour les tranchants de la matrice, auxquels un traitement de trempe est appliqué (avec une dureté de HRC58-62) afin d'allonger la durée de service.

Mise au point de l'équipement

Choisir la presse appropriée en fonction de l'épaisseur de la tôle et du procédé d'estampage (tel que le découpage, l'emboutissage) : pour les petites pièces, utiliser une presse sur table ou une presse de précision à haute vitesse (avec une cadence de 50 à 500 coups par minute), tandis que pour les grandes pièces, utiliser une presse hydraulique à quatre colonnes ou une presse mécanique.

Déboguer les paramètres de la presse à poinçonner : incluant la course du coulisseau, la vitesse d'estampage et la hauteur de fermeture, afin de s'assurer qu'ils correspondent à la matrice et d'éviter tout dommage à la matrice ou toute déformation des pièces due à une force de choc excessive.

II. Phase de traitement par estampage du noyau

Selon la complexité des pièces, les procédés d'estampage peuvent être classés en estampage mono-opération (adapté aux pièces simples) et estampage en continu (adapté aux pièces complexes et à la production de masse). Les processus principaux sont les suivants :

1. Déroulage et nivellement

Déroulage : La bande d'acier inoxydable en rouleau est déroulée à l'aide du dérouleur et, en combinaison avec le système d'alimentation (tel qu'alimentation par rouleaux ou alimentation servo), la bande est introduite de manière continue et uniforme dans la matrice d'estampage. La précision d'alimentation est contrôlée à ±0,05 mm (afin de garantir la cohérence des dimensions des pièces).

Nivellement : Si le matériau en bande est courbé ou tordu, la contrainte interne doit être éliminée à l'aide d'une machine de nivellement (nivellement à rouleaux multiples) afin de garantir que le matériau en bande soit plat et d'éviter des écarts dimensionnels des pièces ou un coincement du moule dus à la déformation du matériau pendant l'emboutissage.

2. Procédé d'emboutissage de base

Découpage/cisaillage : La bande en acier inoxydable est poinçonnée ou coupée au moyen du tranchant du moule pour obtenir l'ébauche initiale de la pièce (par exemple, matériaux en feuilles rondes ou carrées). Le tranchant doit être bien aiguisé afin d'éviter les bavures (la hauteur des bavures devant être ≤0,03 mm, sinon cela affecterait le montage ultérieur).

Poinçonnage/ébavurage : Percer les trous nécessaires (trous circulaires ou irréguliers) sur la bande ou l'ébauche, ou retirer l'excès de matériau sur les bords afin d'assurer la précision de la position des trous (tolérance de position ±0,02 à ±0,1 mm) et d'obtenir un bord lisse.

3. Procédé d'emboutissage de formage

Pliage : La tôle est pliée selon un angle spécifique (tel que 90°, en forme de U, en forme de Z) à l'aide d'une matrice de pliage. Compte tenu des caractéristiques de ressortissement de l'acier inoxydable (en particulier de l'acier inoxydable austénitique, qui présente un taux de ressortissement plus élevé), une compensation de la matrice (par exemple, concevoir un angle de pliage excessif) est nécessaire afin de garantir que les dimensions après pliage répondent aux exigences.

Emboutissage : Cette opération convient aux pièces ayant une forme tridimensionnelle (telles que des formes en coupe ou cylindriques). À l'aide d'une matrice d'emboutissage, la tôle est étirée jusqu'à la profondeur requise. Le coefficient d'emboutissage (proportion de réduction du diamètre à chaque opération) doit être contrôlé afin d'éviter toute fissuration du matériau due à un étirement excessif (l'acier inoxydable austénitique possède les meilleures performances en matière d'emboutissage et peut être embouti plusieurs fois).

Bourrage/poinçonnage de nervures : Les bords des pièces sont repliés (par exemple, le bourrage de trous ronds en brides), ou des nervures de renfort sont poinçonnées (afin d'augmenter la rigidité des pièces). Lors du bourrage, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de plis sur les bords et que la profondeur du poinçonnage des nervures est uniforme.

4. Finition de précision (en option)

Pour les pièces ayant des exigences de haute précision (telles que les connecteurs électroniques), une finition secondaire est nécessaire, incluant le tronçonnage fin (pour améliorer l'état de surface de la découpe), le redressage (pour corriger les écarts dimensionnels après pliage ou étirage) et l'ébavurage (pour éliminer les bavures des bords par meulage, électrolyse ou laser).

Iii. Étape de traitement ultérieur

Nettoyage et dégraissage

L'huile d'estampage utilisée dans le processus d'estampage (pour la lubrification et le refroidissement) doit être éliminée par un procédé de nettoyage. Les méthodes courantes de nettoyage comprennent :

Nettoyage au solvant (tel que l'alcool, les agents de nettoyage) : adapté aux petites pièces ;

Nettoyage ultrasonique : Convient aux pièces à structure complexe, assurant une élimination complète des taches d'huile dans les fentes et les trous.

Traitement de surface

Sélectionner le procédé de traitement de surface en fonction des exigences du produit

Traitement de passivation : En traitant avec de l'acide nitrique ou une solution de chromate, un film d'oxyde est formé à la surface de l'acier inoxydable afin d'améliorer sa résistance à la corrosion (spécialement pour les aciers inoxydables austénitiques tels que 304 et 316).

Polissage : Permet d'améliorer la douceur de surface (effet miroir par exemple), utilisé pour les pièces décoratives ou au contact des aliments.

Électrodéposition : comme le nickelage ou le chromage, afin d'augmenter la dureté de surface ou de modifier l'aspect (moins utilisé pour l'acier inoxydable car il possède déjà une forte résistance à la corrosion).

Contrôle qualité et emballage

Inspection : Les dimensions, les tolérances de forme et la qualité de surface des pièces sont vérifiées à l'aide d'instruments de mesure (pieds à coulisse, micromètres), d'appareils de mesure par image, etc., et les produits non conformes sont écartés.

Emballage : Sélectionner la méthode d'emballage (telle que les boîtes blister, les plateaux) en fonction des caractéristiques des pièces afin d'éviter les rayures ou déformations dues à la compression pendant le transport.

IV. Caractéristiques du procédé et contrôles clés

Haute efficacité et continuité : En adoptant des matrices progressives et des systèmes d'alimentation automatisés, une production continue peut être réalisée. La production journalière d'une seule ligne de production peut atteindre des dizaines de milliers à des centaines de milliers de pièces, ce qui la rend adaptée aux pièces standardisées de grande série.

Points de Contrôle Critiques

Précision de la matrice : Elle influence directement la tolérance dimensionnelle des pièces. Un entretien régulier du tranchant est nécessaire pour éviter que l'usure n'entraîne des écarts dimensionnels.

Effet de lubrification : L'huile d'estampage doit être adaptée au matériau inoxydable et au procédé (par exemple, huile extrême pression à haute viscosité pour l'emboutissage) afin d'éviter les rayures du matériau ou la surchauffe de la matrice.

Contrôle du ressaut : En optimisant les paramètres du processus (tels que la vitesse d'emboutissage et la température) ou par compensation de la matrice, on réduit l'écart de forme des pièces formées.