formation d'oreilles

Le gauchissement est un défaut qui apparaît sur le rebord d'une coupelle ou d'un récipient embouti lorsque les bords du métal se courbent vers le haut en forme de vague, généralement quatre ou huit lobes autour de la circonférence. Il se produit pendant le processus d'estampage lorsque le métal en feuille s'écoule de manière inégale vers la cavité de la matrice, ce qui provoque un étirement plus important de certaines sections du périmètre de la flan que d'autres. Le résultat est un bord supérieur irrégulier et festonné qui doit être coupé, ce qui entraîne un gaspillage de matière et un coût supplémentaire pour la finition.

La cause profonde réside dans l'anisotropie, la variation directionnelle des propriétés mécaniques qui existe dans la plupart des tôles laminées. Pendant le laminage, la structure granulaire s'aligne préférentiellement dans la direction de laminage, créant des zones de résistance et de ductilité différentes autour de la flan. Lorsque la presse force le métal vers l'intérieur et vers le bas, ces régions faibles et fortes s'étirent à des vitesses différentes. Le matériau orienté à 0 et 90 degrés par rapport à la direction de laminage s'écoule souvent plus facilement, tandis que le matériau à 45 degrés résiste à l'écoulement, créant le motif caractéristique à quatre ou huit lobes.

Contrôle et réduction du gauchissement

Les variables du processus affectent considérablement la gravité du gauchissement. La taille de la flan, la pression du serre-flan, le rayon de la matrice, la vitesse d'emboutissage et la géométrie du poinçon influencent tous l'uniformité de l'écoulement du métal dans la cavité. Le choix du lubrifiant et la température sont également importants; des huiles plus épaisses et des flans plus chauds peuvent réduire le frottement et améliorer l'uniformité de l'écoulement. Les ateliers expérimentés varient la pression du serre-flan par étapes, en serrant plus fort sur les axes forts et plus légèrement sur les axes faibles, pour forcer une distribution de la déformation plus uniforme.

Le choix du matériau offre un autre levier. Les alliages d'aluminium présentent généralement moins de gauchissement que l'acier car leur texture cristallographique est moins prononcée. Parmi les aciers, les nuances de qualité emboutissage sont spécifiquement traitées pour minimiser la texture; les aciers interstitiels et à très faible teneur en carbone sont plus performants que les variantes à plus haute teneur en carbone. Certains fournisseurs recuisent et recristallisent la tôle pour randomiser l'orientation des grains, réduisant directement le problème. Le gauchissement augmente avec le rapport d'emboutissage (le rapport du diamètre de la coupelle au diamètre du poinçon), de sorte que les emboutissages peu profonds sont intrinsèquement plus propres.

Le terme lui-même reflète simplement l'apparence du défaut, bien que la métaphore visuelle provienne de la façon dont les protubérances irrégulières ressemblent à des oreilles poussant sur le rebord. Le rognage des oreilles ajoute de la main-d'œuvre et de la ferraille; dans la production à grand volume, même de petites réductions du gauchissement se traduisent par des économies significatives de matériaux et de temps. Pour cette raison, le contrôle du gauchissement est un objectif standard dans la conception des matrices et le développement des processus pour toute opération d'emboutissage profond.