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Estampage à chaud des brides utilisant une technologie économique.

L’estampage à chaud de brides pour les conduites de tuyaux est effectué à quatre étapes (aplatissement, la mise en forme finale, le poinconnage et l'ebavurage). On obtient la plus grande précision en dimension et forme des pieces forgées ce qui permet exclure le traitement mécanique de la surface de la bouche ainsi qu’une partie adjacente de la superficie frontale de la piece forgée. La stabilité de sa température lors de la formation finale contribue à cette précision car pendant le processus antérieur à l’aplatissement le refroidissement de l’ébauche n’est pas significatif.

L’estampage à chaud par rapport à d’autres méthodes de la fabrication de la piece forgée annulaire est caractérisé par ça productivité que l’on obtient par utilisation restreinte des machines de la forge. On utilise la presse à forger pour l’opération de l’aplatissement et formage. Presse de decoupe est utilisée pour poinconnage et ebavurage et rognage. Cet équipement est polyvalent et peut être utilisé pour la fabrication d’autres pieces forgées.

Pour l’estampage à chaud des pieces forgées annulaires on utilise les ébauches avec la section transversale ronde ou carrée qui sont aplaties et ensuite formés dans un moule de l’estampe. La pratique de notre entreprise montre que pour le forgeage des brides il vaut mieux les presses excentrique à forger. Pendant dernières années 12 presses de cette type (4 d’une puissance de 4000 t, 3 presses d’une puissance de 6300 t, 2 presses d’une puissance de 8000 t et 2 presses d’une puissance de 12500 t) étaient fabriqués et mis en exploitation pour les producteurs les plus connus de brides en Italie, Espagne, Corée du Sud et aux Etats Unis. Sur une des presses d’une puissance de 12500 f était maitrisé l’estampage des ébauches forgées de brides 18'' (650mm de diamètre extérieur). C’est la première fois qu’on utilise la presse aussi puissante dans la pratique mondiale pour cette opération.

Ca prouvent que dans la production des brides les marteaux d’estampage cèdent la place aux presses excentriques à forger qui est l'équipement de la forge les plus prometteurs.

La productivité élevée des presses excentriques à forger (PEAF) et la masse significative des ébauches, ce qui est spécifique pour les brides, détermine la nécessité de l’automatisation ou à moins la mécanisation du transport et la manipulation des pieces forgées durant sa fabrication. C’est pourquoi le PEAF des brides avec d’autres équipements est considérée comme une unité intégrale couvrant l’ensemble du processus de la fabrication des pieces forgées, dès la mise en place de lopin jusqu’à la récupération de la piece forgée. De ce point de vue, la fabrication de l’équipement à TMP pour la production des brides de tuyauterie est devisée en deux groupes qui se diffèrent par équipements de l’estampage et par le moyen d’automatisation du processus technologique.

Les pieces forgées de brides de petite taille sont fabriquées en grande quantité. Le critère principal de l’économie de la production est la productivité, cet elle qui détermine la pertinence de l’utilisation de l’équipement avec un haut degré d’automatisation des systèmes de la forgeage à chaud. Ses systèmes effectuent toutes les opérations de forgeage sur la même presse: aplatissement, finition, poinconnage et ebavurage. On utilise à même temps le dispositif de transfert pour les pieces forgées entre les postes de l'outil.

Un exemple typique est le système automatisé, basé sur la presse d’une puissance de 4000 t destinée à la fabrication des pieces forgées avec le diamètre extérieur de 350 mm (la piece forgée de bride 8''). Le matériel de base, c’est le produit laminé en section ronde ou carrée transversale. Il est chauffé par induction et coupé par les ciseaux produisant des ébauches tridimensionnelles. Cette ébauche, chauffée jusqu’à 1200 C° est orienté vers le transporteur qui le déplace dans la zone de la matrice de la presse d’estampage et le place dans la zone de l’aplatissement. Par la suite, l’ébauche est transportée successivement sur d’autres positions.

Les lopins sont introduites dans la presse au chaque deuxième mouvement du coulisseau, c’est-à-dire dans la zone d’estampage se trouve deux lopins, soit en position de l’aplatissement et poinconnage, soit en position de finition et l`ebavures.

Cela crée des conditions favorables pour nettoyage, lubrification et refroidissement de l’outil, en particulier sur la position de la formation finale. Ca contribue à la précision souhaitée et la qualité de la surface ainsi que à l’augmentation de la résistance de l’outil du formage.

La performance dépend de la masse de la pièce et, en pratique, représente 200 pieces forgées par l’heure, chaque pièce pèse 25—30 kg. En raison de l’uniformité des pièces forgées, l’ajustage supplémentaire du système de la fabrication des brides ne demande pas du temps considérable et se réduit essentiellement au changement de l’outil d’estampage.

Les pieces forgées des brides en tails plus grandes (plus de 8'') sont produites par petites series dont le nombre diminue avec l’augmentation du diamètre extérieur des pièces. Les presses lourdes sont nécessaires pour la fabrication des ébauches forgées d’une puissance de 6300 t et plus. Les dimensions de l’espace d’étampage sont insuffisantes pour toutes les positios de l'outil. L’augmentation de l’espace amène au cout plus élevé et poids important de la presse. Par conséquent, le plus approprié est de positionner le poinconnage ainsi que l`ebavurage sur la presse de decoupe, elle fait un ensemble avec la presse excentrique à forger et moyens de transports et forme une ligne mécanique ou automatisé.

Le critère principal de l’efficacité de la production est l’utilisation maximale de la potentielle énergétique et la puissance de la presse, c’est-à-dire, à chaque course du coulisseau qu’une seule lopin doit se trouver soit dans la position de l’aplatissement ou soit dans la position de la finition. Cela explique la nécessité d’utilisation des manipulateurs et des robots industriels programmables.

Un inconvénient de la méthode d’estampage à chaud est inévitable perte du métal qui devient plus important avec augmentation du diamètre intérieur de la piece forgée. Ceci augmente non seulement la masse des déchets mais également la part de la piece partant aux déchets. Par exemple, une bride de la piece forgée 4’’ perd 20% de sa superficie, tandis qu’une bride 18’’ perd environ 48%. C’est pourquoi, dans la production des pieces forgée de grande taille on utilise la méthode d’estampage à chaud qui permet d’augmenter la masse de déchet de façon qu’elle devient égale au dimension de lopin aplatie, nécessaire pour la formation de la bride de la piece forgée de plus petite taille.Ca réduit considérablement la dépense énergétique, car les de brides sont estampés de le premier échauffement.