Exercices Formage Solution

[pic 1]

UNIVERSITE MOULAY ISMAIL

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’ARTS ET METIERS DE MEKNES

Travaux Dirigés : Procédés de Formage

Avec

Solutions

1

Calcul en Extrusion

[pic 2]

Exercice 1

On se propose d’étudier la fabrication par frappe à froid de la tête de vis en acier XC18 donnée sur la figure 1.

1-        Déterminer les dimensions du lopin?

2-        Donner le nom de l’opération;

3-        La pièce peut être réalisée en une seule passe

4-        Calculer la force du forgeage ?

5-        Calculer l’énergie de déformation ?

Réponse

1/ On doit d’abord connaitre le volume de la pièce Vp

Vp=Vp1+Vp2

=π/4*(302*20+202*60)

=32986.7 mm3

Or le volume de lopin VL est donné par la formule :

VL ==π/4*D2*H

Avec D et H respectivement  le diamètre et la hauteur du lopin.

Puisqu’on a l’absence de l’empreinte de la filière dans la pièce donc on a un refoulement. Et

par la suite le diamètre du lopin aura un diamètre ≤ à 20mm.

On prend D= 19.8mm (un jeu radiale de 0.1mm).

Donc        H=107.13mm

2/ Pour déterminer le nom de l’opération il faut tout d’abord calculer les sections initiale et

Donc on a la section finale est supérieure à la section initiale, il s’agit d’un mode de

déformation par refoulement.

Et puisque la surface latérale de la partie déformée est cylindrique donc le nom de l’opération

est une préforme cylindrique.

2/ déterminons la hauteur de la tête qui a subit la préforme :

On a h≅H-60 ou encore h= Vp1/(π*(19.8/2)2)=48.82

Par la suite on va calculer le rapport h/D=48.82/19.8=2.46≤2.6

La réponse est oui, l’opération peut être réalisée.

3/ Calcul de la force de formage, il s’agit d’un refoulement ;

Donc  F=σ*A1/η

2

On doit d’abord calculer ε : on a ε=ln(A1/A0)=0.83

D’après la courbe σ=f(ε) de l’acier XC18 (courbe V) on σ(0.83)=680MPa.

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Or

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Donc  η=1/(1+0.04*30/20)=94.34%

D’où F=680*706.86/0.9434=509.5 KN

5/ L’énergie de déformation est donnée par la formule (cas de refoulement)

E=(Fd+Ff)/2*C

Avec Ff=509.5KN et Fd=σ0*A0=300*307.9=92.37KN

Et C=h-h1=48.82-20=28.82mm

Donc E=(509.5+92.37)/2*20.82=6262.45 J

Exercice 2

On se propose d’étudier la fabrication à froid d’une sphère de diamètre extérieur égale à 30mm en acier XC18. Le diamètre initial du lopin doit vérifier la relation H0/D0=2.6.

1-        Déterminer les dimensions du lopin

2-        Donner le nom de l’opération;

3-        Calculer la force du forgeage ?

Réponse

1/ On doit d’abord connaitre le volume de la pièce Vp

Vp=V(sphère)

3

=4π/3*153

= 14130 mm3

Or le volume de lopin VL est donné par la formule :

VL ==π/4*D2*H

Avec D0 et H0 respectivement  le diamètre et la hauteur du lopin.

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