FORGEAGE    

FORGEAGE:

Terme générique utilisé pour définir un ensemble d'opérations de mise en forme des matériaux, le forgeage permet la production de pièces mécaniques ébauchées ou finies dont les hautes caractéristiques sont très recherchées. Cette mise en forme s'effectue à chaud ou à froid, mais toujours dans le domaine de déformation plastique, c'est-à-dire en exerçant un effort supérieur à la limite élastique du matériau. Les phénomènes physiques mis en jeu se retrouvent tous plus ou moins intimement associés. Les deux grandeurs caractéristiques - le champ de vitesse Á et le champ de contrainte Ä - résultent, du fait des équations de la plasticité, de quatre paramètres : la géométrie et la cinématique de l'outillage ; la rhéologie du corps en déformation ; les interactions superficielles entre le corps en cours de façonnement et les outils (frottements) ; la ductilité du corps déformé.

Les techniques de forgeage

Du point de vue industriel, le forgeage comporte cinq techniques dérivées.

La forge par estampage consiste à former, après chauffage, des pièces brutes par pression entre deux blocs - les matrices - portant en creux la forme exacte du produit à réaliser. Cette technique de fabrication suppose l'exécution préalable d'outillages spécifiques aux produits à confectionner. Elle n'est donc utilisée que lorsque le nombre de pièces à produire est assez élevé. Elle permet d'obtenir une précision dimensionnelle plus grande qu'avec les autres procédés de forgeage et le formage du produit à grande vitesse a pour effet d'ennoblir au maximum le métal par l'affinage de son grain. La masse des pièces ainsi produites ne dépasse pas, en général, 250 kilogrammes pour l'acier, mais, dans certains cas exceptionnels et avec des outillages appropriés, on atteint des masses de l'ordre d'une tonne.

La forge par matriçage consiste, comme l'estampage, à former après chauffage des pièces brutes réalisées en alliages non ferreux tels que les alliages d'aluminium, de cuivre, de titane, de nickel, etc.

La forge par extrusion , procédé plus récent, repose sur le même principe que l'estampage, mais elle est conduite à froid. À la température ambiante, on contraint le matériau à remplir complètement la forme en creux d'une matrice grâce à une très forte pression exercée sur un poinçon. Ce procédé donne des pièces aux formes encore plus précises que celles qui sont réalisées avec les deux premiers procédés et présentant des états de surface excellents, ce qui permet souvent de les utiliser sans usinage complémentaire. La masse moyenne des pièces extrudées est de l'ordre d'un kilogramme.

La forge libre est la plus ancienne des techniques de forgeage. Elle permet d'obtenir à chaud des ébauches ou des pièces mécaniques brutes dont la forme est atteinte au terme d'un nombre plus ou moins grand de transformations successives. Ne nécessitant pas d'outillages spécifiques, cette technique est appliquée lorsqu'il s'agit de produire, dans des délais parfois courts, des pièces à l'unité ou en très petites séries. Ces ébauches peuvent avoir des dimensions importantes et atteindre une masse de plusieurs tonnes.

La forge par laminage et par bigornage permet d'obtenir des couronnes en tous matériaux. En laminage, ces couronnes peuvent avoir un profil rectiligne ou un profil d'une forme quelconque, soit intérieur, soit extérieur, soit les deux à la fois. Le diamètre des couronnes varie de quelques centimètres à une dizaine de mètres au maximum. Des couronnes peuvent aussi être obtenues par bigornage dans certains cas de profil droit et pour de faibles séries.

Spécial le fluoperçage est une sorte de forgeage

 

CONSIGNES DE SECURITE

- Mettre les lunettes.

- Porter le casque antibruit.

- Mettre des gants.

- Débarrasser l’accès à la forge.

- Local rangé pour éviter les chutes.

- Ne pas toucher au réglage de la forge en l’absence du professeur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le forgeage au lycée n’ a que peu de rapport avec la grande masse des pièces forgées industrielles. L’ enseignement consiste à étudier la maîtrise du marteau. Cela permet aussi de réaliser des pièces comme ;

Aminci épanoui  Aminci simpleBarreau percé   Coude à angle vif Noyau                Pointe « carrée » Torsade refendue   Torsade simple Volute             Volute simple

 

Tous ces « savoirs-faire » peuvent amener une équipe à l’ aide d’ un professeur

à réaliser un bel ouvrage      

 

Mais le forgeage industriel c ‘est aussi

 

 

Le forgeage a pour but de modifier la forme du lingot pour obtenir une ébauche de la pièce. L'ébauche forgée est obtenue sans outillage par déformation à la presse ou au pilon.

Le forgeage (comme le matriçage) a pour conséquence de modifier la constitution interne du matériau (déformation du grain) et de modifier ses caractéristiques mécaniques (en général, en les améliorant). Cette modification de la forme du grain permet d'observer un fibrage du matériau.

     

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….      Des grosses pièces

 

… des petites en série  

des études pour les fibrage

ci dessous, le procédé étudié est le forgeage d'une jante de roue pour l'industrie aéronautique. Le procédé se décompose en trois opérations :

Ecrasement d'un cylindre entre tas plats
 
Etape de préformage
 Etape de finition (dernière étape de forgeage)

 

Des calculs pour la résistance …

 

voir aussi