Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

18 dès le Moyen-Age pour fabri- quer des pots en étain. Les tours à chariot méc

18 dès le Moyen-Age pour fabri- quer des pots en étain. Les tours à chariot mécanique avec des outils-molettes apparaissent dans les années 1930 suivis des machines à assistance hydrau- lique au milieu des années 1950 puis des tours à copier à gabarit vers 1960 avant la mise au point des commandes numériques à apprentissage. Restée longtemps manuelle donc difficilement reproductible voire un peu "mystérieuse", cette technique de formage excluait les séries importantes ce qui en a limité les développements in- dustriels. Située entre le marte- lage en chaudronnerie pour des pièces unitaires et l'emboutissa- ge qui vise les grandes séries, elle permet d'obtenir des pièces creuses à symétrie axiale essen- tiellement en aluminium. Ce métal présente une bonne apti- tude au repoussage tout comme le cuivre, mais l'acier et l'inox sont aussi employés. L'écrouis- sage du métal sous la pression de la molette améliore la résis- tance mécanique des pièces qu'on peut alors concevoir plus fines et plus légères, préoccupa- tion des concepteurs de bureaux d'études notamment dans l'au- tomobile et l'aéronautique : le célèbre "nez" du Concorde est formé par repoussage. L'autre intérêt du procédé est la simplifi- cation des outillages : le coût du mandrin de forme obtenu par tournage dépasse rarement les quelques milliers de francs contrairement aux matrices d'emboutissage en deux parties qui doivent être usinées dans la masse. Enfin comme le rappelait Gilbert Desbordes, prési- dent du syndicat des en- treprises de repoussage (et par ailleurs dirigeant des Ets Desbordes à Orly) lors d'une récente confé- rence au Cetim : « si le repoussage s'avère tou- jours compétitif pour les E ffectué sur un tour, le re- poussage consiste à défor- mer progressivement un flan de tôle généralement circu- laire, de quelques dixièmes à quelques dizaines de millimètres d'épaisseur, pour lui faire épou- ser la forme d'un mandrin sous la pression d'une molette en plu- sieurs passes. La mise au point des tours à repousser automati- sés été longue et difficile : les premières ma- chines à com- mande nu- mérique sont expé- rimentées dès 1968 par le constructeur al- lemand Leifeld (devenu Leico) mais il faut attendre le début des années 1980 pour la mise au point des commandes par ap- prentissage ou "play-back" qui se sont généralisées chez tous les constructeurs de machines. Jusqu'alors le repoussage était resté une opération "traditionnel- le" confiée à d'habiles tourneurs avec des outils à main de formes diverses (brunissoirs, cuillères, lissoirs, crochets, pinces à bor- der…) hérités des tours à re- pousser em- ployés Les techniques de repoussage et de fluotournage Repoussage Ces techniques particulières de formage de pièces creuses à partir d'un flan de tôle repoussé par une molette sur un mandrin de forme connaissent un regain d'intérêt. Elles sont d'intéressantes alternatives à l'emboutissage pour des fabrications qui vont de la pièce unitaire aux sé- ries d'un millier de pièces. Le repoussage est devenu re- productible depuis la mise au point des tours programmés par apprentissage et pilotés par CNC. Une dizaine de constructeurs spécialisés proposent des machines à re- pousser et à fluotourner. Les applications concernent les secteurs de l'éclairage et du luminaire, de l'électro-ména- ger, de la ventilation et de la filtration, et pour le fluotour- nage l'armement et de l'aéronautique… Des machines par- ticulières fabriquent des poulies et des jantes sans aucun usinage ou des bouteilles métalliques par rétreint à chaud. Enfin les grandes machines à border forment des fonds de cuves de plusieurs mètres de diamètre. Metal Industries • décembre 1999 • http://www.metal-industries.com Photo GENTHIAL 19 Metal Industries • décembre 1999 • http://www.metal-industries.com Repoussage En repoussage, les mouve- ments complexes et les ef- forts exercés sur la molette sont constamment variables, tout comme le comportement mécanique et la géométrie du flan de tôle (croquis). L'opération qui s'effectue en plusieurs passes de caracté- ristiques toutes différentes ne peut être modélisée et on se contente d'enregistrer les mouvements définis par l'opérateur qui exécute une première pièce. Les trajec- toires sont ensuite "optimi- sées" par la commande nu- mérique pour obtenir une pièce de bonne qualité sans déchirure ni plis qui sera en- suite reproduite. Des recherches notamment menées en Allemagne et à l'En- sam de Paris en 1993, sur la simulation numérique du pro- cédé pour l'étude d'une commande "adaptative" n'ont pu aboutir. Elles visaient à programmer la machine directement à partir des données géométriques de la pièce définie en CAO. Le constructeur hollandais M &M fait état d'un brevet sur une technique de "contrôle adaptatif" ou de "contrôle adaptable par ordinateur" selon les notices mais donne peu d'explications techniques sur ce qu'il considère comme une partie de son savoir-faire. Ses documents indiquent que le TrackTronic System « corrige automatiquement les écarts de jeu entre le man- drin et la molette par suite de l'échauffement des outils ou l'effet ressort du mandrin » et que « cette fonction peut être arrê- tée temporairement et remplacée par un "contrôle de position ». Quoi qu'il en soit, la programmation s'effectue toujours par apprentissage et on juge la qualité du travail sur les résultats, c'est à dire sur le fini de la pièce. Les tours TrackTronic, notamment le modèle TT 350 souvent exposé, permettent de former des pièces minces et très précises comme des réflecteurs d'éclairage obtenus directement avec leurs facettes incrustées sur des mandrins sculptés. De son côté, Leico qui a étudié tous les aspects de l'automatisation du procédé, rappelait en conclusion de son ouvrage édité en 1994, que la "régulation adaptative" en était à ses débuts et qu'elle avait déjà été réalisée sur des tours à fluotourner. Il s'agit d’études menés en col- laboration avec un institut allemand de recherche avec des capteurs placés sur les trois molettes pour équili- brer électroniquement les poussées convergentes des et obtenir des pièces amin- cies extrêmement précises. Commande par apprentissage ou "adaptative" ? Les mouvements complexes et les pressions variables imprimées à la molette pour déformer le flan en plusieurs passes implique de mémo- riser l'opération et d'effectuer la programmation par apprentissage. (doc Cetim/Gimef) Tour à repousser Track Tronic de M&M piloté par ordinateur qui assure une excellente précision de reproductibilité même pour des pièces de quelques dixièmes de mil- limètres d’épaisseur, par exemple pour des réflecteurs (Photo M&M) 20 plus récemment par des mo- teurs électriques à vis à billes. Un formage impossible à modéliser Pendant les passes successives du repoussage du flan, les dé- placements du chariot et les ef- forts exercés par la molette va- rient à chaque instant et l'opéra- tion ne peut être modélisée, contrairement à d'autres tech- niques de déformation. Le for- geage et l'emboutissage ont en effet bénéficié des R&D en si- mulation numérique par les mé- thodes de calcul aux éléments finis et ces procédés sont désor- mais assistés par des logiciels spécifiques de simulation (voir le dossier de "Métal Industries" dans les n° 44 et 45 de dé- cembre 1998 et de janvier 1999). Le repoussage est par principe réservé aux pièces de révolution mais la CNC permet de traiter des pièces qui ne sont pas à sy- métrie axiale (par exemple de forme ellipsoïdale) fait observer Gilbert Desbordes qui rappelle par ailleurs que « la commande adaptative qui se proposait de réaliser des pièces repoussées de façon complètement automa- tique à partir des données de la CAO n'a pas encore tenu ses promesses » (encadré 1 en page précédente) En repoussage, la difficulté est d'éviter la formation de plis sur la pièce ou des déchirures. Pen- dant l'opération, on soutient le flan en rotation par une "contre- molette" ou un disque, parfois appelé "serre-flan" par analogie à celui des presses d'emboutissa- ge, qui compense les efforts exercés par la molette et "lisse" les plis formés à la périphérie du flan. Il faut aussi choisir des métaux qui présentent de bonnes apti- tudes mécaniques au fluage, no- tamment l'aluminium et ses al- petites séries quel que soit le type de machine utilisée, il l'est devenu également pour les moyennes et grandes séries de- puis l'apparition de la comman- de numérique par apprentis- sage ». La CNC "rejoue" les mouvements enregistrés Il a fallu attendre 1982 pour que Leifeld, mette au point cette commande par apprentissage ou "play-back" combinée à la CNC. Une technique de pro- grammation également étudiée à l'époque par les deux construc- teurs français Termoz Industrie et Rondolotti. Elle procède, comme pour la programmation des robots poly-articulés de soudage et de peinture, par "l'enregistrement" des gestes de l'opérateur : le repousseur réali- se une première pièce et les mouvements et les efforts va- riables qu'il imprime aux outils- molettes pendant les différentes passes sont électroniquement mémorisés. Ils sont ensuite "ajustés" avant d'être fidèlement reproduits ou "rejoués" (play) par la CNC de la machine. Le chariot porte-molette est en- traîné selon deux axes d'inclinai- son variable mais proche de 45°, par des asservissements hydrauliques, à servomoteurs hydrauliques et vis à billes, ou Les techniques de repoussage et de fluotournage (suite) Repoussage Metal Industries • décembre 1999 • http://www.metal-industries.com Technique ancestrale, le repoussage est connu au 16ème siècle uploads/Industriel/ article-metal-industries.pdf