Processus de formage :opérations de formage des matériaux | Sciences de la fabrication

Nous avons donné une brève description et une analyse de chacune des diverses opérations de formage de base. On espère que le lecteur a maintenant acquis une idée de ces processus, en particulier de la mécanique impliquée. Cependant, il existe de nombreuses variantes mineures et majeures de ces processus. Dans cet article, nous aborderons certains d'entre eux ainsi que les aspects technologiques associés.

Processus de formage :opérations de formage des matériaux

Opération # 1. Rouler  :

Il est rarement possible de réaliser la section transversale finale en une seule étape. Généralement, le laminage est effectué avec un certain nombre de passes, en utilisant différents équipements de vote, de manière continue. L'ensemble de l'atelier est généralement appelé un laminoir. Lors du laminage de bandes plates, il est possible d'effectuer les étapes successives, en utilisant la même paire de rouleaux.

Le rouleau supérieur est normalement ajusté pour contrôler l'écart après chaque passage. Pour éviter le problème d'une manipulation importante des matériaux, il est souhaitable d'avoir la possibilité d'inverser le sens de rotation des rouleaux. En conséquence, la pièce à usiner se déplace d'avant en arrière en passes successives. Parfois, l'espace peut être optimisé en utilisant un laminoir à trois hauteurs.

Pendant le laminage à chaud, le laps de temps doit être minimisé car le travail se refroidit en permanence. Cela devrait être l'une des principales considérations dans l'aménagement d'un laminoir. Normalement, le mouvement du travail est facilité en fournissant des rouleaux de support. Si un travail est suffisamment long et flexible, un laminoir à trois hauteurs peut être fourni avec un certain agencement pour alimenter la deuxième passe avant même que la première passe ne soit terminée. Ceci est réalisé par ce que l'on appelle communément un moulin à bouclage.

Le bouclage peut se faire mécaniquement à l'aide d'un tube coudé ou d'une goulotte, appelé répéteur. Un laminage continu à passes multiples peut également être effectué pour un travail flexible et long en disposant de manière appropriée l'équipement de laminage avec une passe de laminage près de l'autre.

Pour une réduction de surface donnée, communément appelée tirant d'eau, la force de séparation des rouleaux, qui tend à plier les rouleaux, augmente linéairement avec le rayon de rouleau R donné par l'équation (3.20).

Par conséquent, la déviation de flexion des rouleaux ne peut pas être contrôlée de manière très efficace et économique en utilisant de grands rouleaux d'entraînement. Un moyen meilleur et plus économique de réduire la déflexion des rouleaux consiste à utiliser des rouleaux d'appui.

Dans cette figure, deux méthodes différentes d'utilisation des rouleaux de support sont illustrées. Étant donné que la force de séparation des rouleaux dépend du rayon des rouleaux d'entraînement, ceux-ci sont toujours de petite taille, tandis que les rouleaux d'appui sont dotés d'un plus grand rayon pour augmenter la rigidité.

Cependant, une certaine quantité de flexion des rouleaux est inévitable, mais cela peut être évité en ayant des rouleaux non cylindriques (Fig. 3.36a) qui, sous la force de séparation des rouleaux, se plient, fournissant ainsi un écart uniforme entre les rouleaux (Fig. 3.36b). Les rouleaux représentés sur la figure 3.36a sont appelés rouleaux à cambrure convexe. Avec des rouleaux non cambrés, l'épaisseur de la bande laminée est plus au centre, comme expliqué sur la figure 3.36c. Considérant les rouleaux comme des poutres épaisses et courtes simplement soutenues aux extrémités, la déviation au centre peut être exprimée comme-

Les valeurs typiques de λ₁ et λ₂ sont de 1,0 et 0,2 pour une bande de largeur l, et de 0,5 et 0,1 pour une bande de largeur l/2.

La matière première d'un laminoir a normalement une section transversale rectangulaire, appelée bloom ou billette selon la taille. Pour obtenir une section différente après laminage, le travail doit subir plusieurs passes, à l'aide de cylindres de forme dont la géométrie change progressivement. Par exemple, la figure 3.37 montre comment la géométrie de l'espace entre deux rouleaux change lors de la production d'une tige mince et circulaire à partir d'une billette carrée.

Les rouleaux sont normalement en acier moulé ou forgé. Les fontes alliées sont parfois utilisées pour réduire les coûts. Des caractéristiques supérieures de résistance et de rigidité peuvent être obtenues en utilisant un acier allié spécial qui, évidemment, est plus coûteux. Les rouleaux chauds sont rendus rugueux (même parfois entaillés) pour donner une bonne morsure au travail, tandis que les rouleaux froids sont meulés pour fournir une surface fine pour conférer une bonne finition au produit final.

Les principaux paramètres du laminage comprennent - (i) la plage de température (en laminage à chaud), (ii) le programme de vitesse de laminage et (iii) l'attribution des réductions aux différentes passes. Tous ces éléments, à leur tour, influencent la précision dimensionnelle du produit ainsi que ses propriétés physiques et mécaniques.

Opération # 2. Forge  :

Il existe de nombreuses variantes de l'opération de forgeage de base, et les plus couramment pratiquées sont :

(i) Forgeage Smith :

Le forgeage de Smith est probablement le procédé de travail des métaux le plus ancien. Ici, une pièce chaude reçoit la forme souhaitée à l'aide d'outils à main et de marteaux. De nos jours, des marteaux à moteur sont utilisés pour donner des coups répétés. L'enclume et le marteau sont pour la plupart plats et la forme souhaitée (bien sûr avec des variétés limitées) est obtenue par une manipulation du travail entre les coups.

(ii) Forgeage par goutte :

Dans le matriçage, les charges d'impact (coups) sont appliquées à la pièce à usiner pour provoquer un écoulement du métal pour affliger la cavité formée par les deux moitiés de la matrice fermée. Pour assurer un remplissage complet, une quantité excessive de matériau est normalement fournie. Cet excès de matière s'écoule circonférentiellement pour former une bavure qui est ensuite rognée. Lorsque la géométrie du produit est compliquée, un jeu de matrices peut être nécessaire pour obtenir la forme finale.

(iii) Forgeage à la presse :

Au lieu des coups répétés, une force graduelle est appliquée dans le forgeage à la presse. Cependant, selon la complexité du travail, un ensemble de matrices peut être nécessaire pour obtenir le produit final. Il est évident qu'ici l'alignement des deux moitiés de la matrice pose un moindre problème qu'en matriçage. Etant donné que l'opération est terminée d'un seul coup, une disposition doit être prise pour que l'air et l'excès de lubrifiant de matrice s'échappent.

(iv) Forgeage à rebours :

Dans de nombreux cas, seule une partie du travail doit être forgée. Un exemple courant est le forgeage de la tête de boulon à une extrémité d'une tige. Une telle opération de forgeage localisée est communément appelée refoulement. L'opération de refoulement peut être à la fois fermée et ouverte, comme le montrent les Fig. 3.38a et 3.38b, respectivement. Clairement, l'opération implique une compression longitudinale de la barre.

Par conséquent, pour éviter le flambage, les règles suivantes sont respectées concernant la longueur non supportée à forger :

(a) Dans une opération ouverte, la longueur de la partie non supportée (l) ne doit pas dépasser 3d, d étant le diamètre du travail.

(b) Si l dépasse 3d, une opération fermée doit être effectuée avec un diamètre de filière D 1,5 d.

(c) Si, pendant une opération fermée, la longueur non supportée dépasse de la cavité de la matrice (Fig. 3.38c) d'une quantité l₁ , puis l₁ d.

(v) Estampage :

L'emboutissage est une variante particulière du forgeage par impact où les coups répétés sont obtenus par un mouvement radial de matrices façonnées. Cette opération est généralement utilisée pour réduire les diamètres et rétrécir les barres et les tubes.

(vi) Forgeage au rouleau :

Le forgeage par cylindre est réalisé avec deux cylindres semi-circulaires rainurés maintenus par deux arbres parallèles. Le procédé est utilisé pour réduire le diamètre des tiges. La pièce chauffée est placée entre les matrices en position ouverte. Après un demi-tour des rouleaux, la pièce à usiner est déroulée. Il est ensuite mis dans la plus petite rainure et l'opération se poursuit jusqu'à ce que la dimension souhaitée soit atteinte.

Il est évident que la matrice est l'un des composants les plus critiques de l'opération de forgeage, et donc le succès du processus dépend considérablement de la conception de la matrice.

Les caractéristiques de base d'une matrice de forgeage sont les suivantes (voir aussi la figure 3.41) :

(i) Pour faciliter l'écoulement du métal autour des coins, un rayon de congé approprié doit toujours être fourni. Cela aide également à prévenir l'usure excessive des matrices et la rupture des métaux près des coins.

(ii) Comme dans un modèle de moulage, ici aussi, toutes les surfaces verticales doivent avoir une ébauche appropriée pour faciliter le retrait du travail de la matrice.

(iii) Comme déjà mentionné, un espace autour des bords de la matrice doit être prévu pour accueillir le matériau en excès, connu sous le nom de flash. Pour recevoir ce flash, il est recommandé de prévoir une gouttière flash.

En forgeage à chaud, les dimensions de la matrice doivent inclure la tolérance de retrait (pour compenser la contraction du produit après refroidissement) car le produit forgé n'est normalement soumis à aucune opération de finition globale ultérieure. La matrice de forgeage est généralement constituée d'un acier allié à haute ou moyenne teneur en carbone car elle est soumise à des charges de travail importantes. La dureté (R_c ) de la matrice est normalement compris entre 45 et 60.

Opération # 3. Dessin :

L'opération de tréfilage est principalement utilisée pour réduire le diamètre des barres et des fils. La vitesse d'étirage varie de 10 m/min pour un grand diamètre à 1800 m/min pour un fil très fin. Pour commencer l'opération, l'extrémité de départ du stock est emboutie à un diamètre plus petit pour une entrée facile dans la matrice.

De plus, pour éviter toute action d'impact, l'opération est démarrée à vitesse lente. Dans les grandes réductions, l'opération peut être effectuée en plusieurs passes. Étant donné qu'une chaleur suffisante est générée en raison du travail à froid continu, il peut être nécessaire de refroidir la matrice avec de l'eau. Parfois, un tube est également tiré à travers une matrice de tirage, et dans ce cas, l'opération est appelée fonçage.

Normalement, une grande matrice est faite d'acier à haute teneur en carbone ou d'acier rapide, tandis que le carbure de tungstène est utilisé pour une matrice de taille moyenne. Pour tirer un fil fin, la matrice est en diamant.

Opération # 4. Dessin profond :

Il est évident d'après notre description de la mécanique du processus d'emboutissage profond qu'une tentative doit être faite pour tirer la tôle dans la matrice autant que possible. Cela aide à minimiser l'amincissement de la paroi de la tasse. Par conséquent, la circonférence extérieure de l'ébauche se réduit, provoquant une contrainte circonférentielle de compression qui, lorsqu'elle dépasse une limite, peut entraîner un plissement plastique du rebord de la coupelle. Ces plis ne peuvent pas être aplanis par la suite mais peuvent être évités en utilisant un support vierge.

Cependant, une pression excessive du support de flan résiste à un étirage facile du matériau dans la matrice. Si le rapport d'étirage (défini comme r_j / r_d ) n'est pas supérieur à 1,2, l'opération peut être effectuée même sans serre-flan. Des valeurs plus élevées du rapport d'étirage peuvent être obtenues en fonction de l'épaisseur de l'ébauche et du profil de la matrice, comme le montre la figure 3.43.

Lorsque le rapport entre le diamètre de l'ébauche et le diamètre final de la coupelle est trop grand, l'opération est effectuée en plusieurs étapes. Les opérations de dessin successives après la première sont appelées redessiner. Les figures 3.44a et 3.44b montrent deux opérations de redessinage typiques. L'opération illustrée sur la figure 3.44b est appelée redessinage inversé, car, dans ce cas, le gobelet initialement étiré est retourné à l'envers. Cette opération semble impliquer un travail de la matière plus sévère que l'opération classique de redessinage.

Cependant, la situation réelle est exactement le contraire, comme expliqué maintenant. Lors du réétirage conventionnel (Fig. 3.44a), le matériau se plie dans des directions opposées autour du serre-flan et des coins de la matrice. Par contre, en dessin inversé (Fig. 3.44b); le matériau se plie dans une seule direction, à savoir le long des coins extérieur et intérieur de la matrice. Dans un cas extrême, la matrice peut être dotée d'un bord arrondi, comme le montre la figure 3.44c, ce qui entraîne un travail moins sévère du matériau.

Étant donné qu'une certaine quantité d'écrouissage a lieu pendant l'opération initiale, un recuit est normalement conseillé (pour restaurer la ductilité) avant de commencer l'opération de réemboutissage.

En général, l'écoulement du métal n'est pas uniforme dans toute la pièce et dans la plupart des cas, les pièces embouties doivent être rognées pour éliminer le métal indésirable. Un tel rognage peut être effectué soit par une opération guidée à la main, soit en utilisant une matrice de rognage séparée.

Le retrait du travail du poinçon peut être réalisé en usinant un léger évidement dans la face inférieure de la matrice d'étirage. Lors de la course de retour, la pression du poinçon est supprimée de la coupelle; en conséquence, la tasse tirée a tendance à rebondir. Du fait de cette action, l'évidement empêche le gobelet étiré de se déplacer avec le poinçon lors de sa course ascendante.

Opération # 5. Pliage :

L'analyse de l'opération de pliage que nous avons donnée n'est applicable que lorsque des coins doivent être réalisés dans une tôle. Cependant, des formes plus compliquées peuvent également être obtenues par cette opération. En général, une telle opération peut nécessiter plusieurs étapes. Pour produire une forme complexe, l'opération de pliage est effectuée en continu, à l'aide d'une série de rouleaux profilés. Des rouleaux fous sont utilisés lorsque cela est nécessaire pour presser le travail sur le côté pendant la production d'une telle forme.

Les tubes et autres sections creuses peuvent également être pliés en enroulant le travail autour d'un bloc de forme à l'aide d'un rouleau essuyeur. Si le rouleau essuyeur a une courbure constante, il peut être articulé au centre de la courbure à réaliser. La figure 3.48 explique une telle opération pour plier un tube. Le tube peut être empêché de s'effondrer en remplissant l'espace intérieur avec un certain matériau de remplissage, par exemple du sable. Les schémas explicites des opérations de cintrage des tubes.

Opération # 6. Extrusion :

L'extrusion est l'un des procédés de travail des métaux les plus potentiels et les plus utiles et présente un grand nombre de variations dans le mode d'application. Il peut être effectué dans des conditions chaudes et froides. L'extrusion à chaud permet de réduire la charge de travail (en particulier pour les matériaux à haute résistance), mais elle pose plus de problèmes tels que l'agencement du refroidissement et l'usure rapide de la matrice.

D'après l'analyse d'un processus d'extrusion vers l'avant simple que nous avons déjà donnée, il est clair que, dans ce processus direct, toute la billette doit avancer, ce qui entraîne une perte de friction importante et une charge de travail. En conséquence de cette charge de travail élevée, le conteneur est soumis à des contraintes radiales élevées.

Les difficultés ci-dessus peuvent être évitées en utilisant un processus d'extrusion vers l'arrière où la billette reste stationnaire. Ainsi, la force de frottement est absente entre la billette et le conteneur et n'agit qu'à l'interface filière-conteneur. L'amplitude de cette dernière est bien inférieure à celle de la force de frottement rencontrée dans un processus d'extrusion vers l'avant. Par conséquent, la charge de travail est réduite et elle est également indépendante de la longueur de la billette.

Les sections tubulaires peuvent également être extrudées en utilisant un mandrin avec le vérin, comme illustré sur la figure 3.51. Des produits finis ouverts (Fig. 3.51a) et fermés (Fig. 3.51b) peuvent être obtenus en fonction de la forme initiale de l'ébauche. Le mandrin peut être fixé au vérin ou à un corps séparé, comme indiqué sur la figure 3.51c.

Des boîtes à parois minces peuvent être obtenues en utilisant une extrusion par impact. Ce processus est limité aux matériaux mous et ductiles et est normalement effectué dans des conditions froides.

Au lieu d'appliquer la charge sur la billette directement par le vérin, un milieu fluide peut être utilisé, comme illustré sur la figure 3.53a. Ce procédé est connu sous le nom d'extrusion hydrostatique; ici, la perte par frottement à l'interface billette-conteneur est éliminée.

Une légère variation de ce procédé offre la possibilité d'extruder un matériau relativement cassant. En cela, outre la forte pression hydrostatique appliquée à la billette, le produit dans la chambre de réception est maintenu sous une pression plus faible (environ la moitié de la pression appliquée à la billette). Comme le montre la figure 3.53b, le matériau est soumis à des gradients de déformation plus faibles. Dans ce processus, il est possible de produire des objets très volumineux. Cependant, étant donné que le processus est intrinsèquement lent, son application est limitée.

Pour produire un travail ayant une forme complexe avec une section transversale non uniforme, une extrusion à cavité fermée avec une matrice fendue peut être utilisée. Le processus est similaire au forgeage à matrice fermée et est illustré à la figure 3.53c.

Toutes les billettes sont généralement recouvertes d'une couche d'oxyde. Au cours d'un processus d'extrusion normal, cette couche d'oxyde peut être aspirée au cœur du produit (réduction de ses caractéristiques de résistance) à moins qu'un écoulement laminaire lors de la déformation plastique ne soit assuré. Des lubrifiants doivent être utilisés entre la billette, la matrice et le conteneur non seulement pour réduire la charge de travail mais également pour maintenir l'écoulement laminaire. En conséquence, la surface extérieure de la billette forme la peau du produit. Ce principe de maintien de la couche de surface est également utilisé dans une extrusion à chaud de matériaux à haute résistance et de produits plaqués comme discuté maintenant.

La plage de température de la billette lors de l'extrusion à chaud des aciers est de 1200-1500°C. La filière doit être maintenue à une température plus basse (environ 200°C) pour éviter une usure excessive. Les fibres de verre (ou poudres) sont normalement utilisées comme lubrifiants car la viscosité du verre est sensible à la température. Ainsi, la viscosité est élevée à la surface de la filière, assurant une bonne protection contre l'usure de la filière et facilitant la formation d'une peau de verre (environ 0,025 mm d'épaisseur) sur le produit. Dans le même temps, la charge de travail est réduite car la viscosité du verre est beaucoup plus faible à l'interface billette-conteneur.

Une autre application utile de ce procédé de gainage est la production d'un crayon de combustible nucléaire radioactif, par exemple d'uranium et de thorium. La tige est mise en boîte dans du cuivre ou des laitons qui sont tous deux moins réactifs aux gaz atmosphériques et protègent la tige de combustible de l'oxydation et d'autres types de contamination. La billette est préparée avec le couvercle fait d'un matériau de gainage.

Opération # 7. Poinçonnage et découpage :

Bien que le poinçonnage et le découpage soient les opérations de tôlerie les plus courantes impliquant le cisaillage des bandes métalliques, il existe d'autres opérations similaires telles que - (i) l'entaillage, (ii) le piquage, (iii) le refendage, (iv) grignotage, et (v) parage.

Dans l'opération d'entaillage, la matière est retirée du côté d'une tôle, tandis que le piquage effectue des coupes à mi-chemin dans le métal sans produire de rebut. Le lançage est fréquemment combiné avec le pliage pour former des onglets. Le refendage est une opération consistant à découper une tôle enroulée dans le sens de la longueur pour produire des bandes plus étroites.

Dans l'opération de grignotage, des formes compliquées sont découpées dans une tôle en produisant des encoches qui se chevauchent à partir de la limite extérieure ou d'un trou perforé. Sans utiliser d'outil spécial, un poinçon simple, rond ou triangulaire de petites dimensions est alterné à un endroit fixe. La tôle est guidée pour obtenir la forme de découpe souhaitée. Le rognage fait référence à l'élimination de l'excès de matériau dans une bride ou un éclair.

En réduisant le temps et le coût de l'opération, la conception de la matrice et du poinçon pour le découpage joue un rôle extrêmement important. Une combinaison typique de matrice-poinçonnage simple. Un emplacement relatif précis du poinçon et de la matrice est maintenu à l'aide d'un ensemble de poteaux de guidage. Le dévêtisseur aide à retirer la pièce de tôlerie du poinçon pendant la course de retour, tandis que les goupilles de poussée à ressort aident à retirer le flan de la face du poinçon. Le décapant agit également comme un support de flan pour empêcher l'étirage.

Pour optimiser l'espace et le temps, plusieurs opérations peuvent être effectuées en une seule fois, en utilisant plusieurs jeux de matrices et de poinçons dans le même assemblage (Fig. 3.56). Un tel assemblage est communément appelé filière composée. Il convient de noter que le poinçon de découpage et la matrice sont en position inversée sur la figure 3.56. Il est évident que le perçage du trou intérieur doit être effectué avant le découpage. Parfois, une combinaison d'étirage (ou de pliage) et de découpage est également utilisée pour des raisons d'économie.

Dans la situation précédente, plusieurs opérations sont effectuées à un seul endroit. Cependant, il est également possible d'utiliser une série d'éléments de poinçonnage à différents emplacements. Ici, une opération est effectuée à chaque station et le stock de métal est avancé jusqu'à la station suivante. Ainsi, un fonctionnement en continu est possible. Un tel assemblage de matrices est appelé matrice progressive.

Un autre aspect important de l'opération de suppression est de minimiser les rebuts par une conception de mise en page optimale (également connue sous le nom d'imbrication). Ceci est représenté schématiquement sur la figure 3.58. Les restrictions sur la mise en page sont montrées dans la Fig. 3.58b. L'écart minimum entre le bord du flan et le côté de la bande est donné par g =t + 0,015h, où t est l'épaisseur de la bande et h est la largeur du flan.

L'écart entre les bords de deux flans successifs (b) dépend de l'épaisseur de la bande t. Le tableau 3.1 montre les différentes valeurs de b. Parfois, la direction relative de l'écoulement du grain (lorsqu'une bande laminée est utilisée comme matière première) par rapport à l'ébauche est spécifiée. Dans un tel cas, la liberté de nidification est presque perdue.

Dans un blanc circulaire, une certaine économie de la ferraille peut être réalisée uniquement grâce à un choix de plusieurs lignes.

Opération # 8. Processus de formage à haut débit énergétique :

Dans tous les procédés de formage des métaux dont nous avons parlé, les sources d'énergie conventionnelles sont utilisées. En plus de celles-ci, des sources d'énergie telles que des décharges chimiques, magnétiques et électriques peuvent être utilisées. Étant donné que, dans tous ces processus, le taux de flux d'énergie est d'un ordre beaucoup plus élevé, ceux-ci sont communément appelés processus à taux d'énergie élevé (HER). Comme l'énergie cinétique d'un corps en mouvement est proportionnelle au carré de sa vitesse, une grande quantité d'énergie peut être fournie par un corps relativement plus petit se déplaçant à grande vitesse.

Par exemple- une presse de capacité 500 kN se déplaçant sur une distance de 0,15 m délivre une énergie de 75 kJ. Environ la même quantité d'énergie peut être délivrée par un marteau pesant 42 kN s'il heurte la pièce à usiner avec une vitesse de 6 m/s. Cependant, un front d'eau, pesant seulement 26 N, amené à se déplacer à une vitesse pouvant atteindre 240 m/sec par une charge explosive, peut fournir la même quantité d'énergie. Ce principe peut être utilisé dans la fabrication de petites machines et équipements.

Considérons maintenant le taux de libération d'énergie dans les trois cas que nous avons mentionnés. Dans le premier cas, le temps typique consommé est d'environ 0,5 s, indiquant une puissance de 150 kW. Il faut environ 0,06 seconde au marteau-pilon pour s'immobiliser et la puissance impliquée s'avère être de 1,25 MW. L'opération explosive est achevée en environ 0,0007 s, ce qui implique une puissance de 107 MW. Cela indique que le dernier cas donne non seulement la machine la plus compacte mais aussi la plus puissante. Les opérations de formage à grande vitesse, c'est-à-dire le formage par décharge explosive et électrique, sont basées sur le principe précédent.

Nous discutons maintenant de t les trois processus HER courants :

je. Formation explosive  :

La figure 3.60 montre deux schémas de formation d'explosifs. Dans les deux cas, une onde de choc dans le milieu fluide (normalement de l'eau) est générée en faisant exploser un explosif charger.

Pour une petite partie, tout le front d'onde de choc est utilisé dans un espace confiné, alors que pour un grand objet, seule une partie du front d'onde est utilisée. De toute évidence, l'opération non confinée est moins efficace. Cependant, il y a un plus grand risque de défaillance de matrice dans l'opération confinée en raison du manque inévitable de contrôle dans le formage explosif.

Les explosifs typiques incluent le TNT et la dynamite pour une énergie plus élevée, et la poudre à canon pour une énergie plus faible. Avec des explosifs puissants placés directement sur la pièce à usiner, des pressions jusqu'à 35 kN/mm ² peut être généré. Avec les faibles explosifs, les pressions sont limitées à 350 N/mm ² .

Avec l'eau comme milieu de transmission, la pression de crête p obtenue est donnée par –

La distance entre la charge explosive et la surface libre de l'eau (dans
la formation non confinée) doit être au moins le double de la distance de sécurité. Sinon, beaucoup d'énergie est perdue, diminuant l'efficacité de l'opération. En utilisant divers types d'outillage, nous pouvons former une variété de formes. Généralement, les effets du processus sur les propriétés du matériau sont similaires à ceux du formage conventionnel.

ii. Formage électrohydraulique  :

Une décharge électrique sous forme d'étincelles, au lieu d'explosifs, peut également être utilisée pour générer une onde de choc dans un fluide. Une opération utilisant ce principe de génération d'une onde de choc est appelée formage électrohydraulique. Les caractéristiques de ce procédé sont très similaires à celles du formage explosif. La batterie de condensateurs est chargée via le circuit de charge ; par la suite, l'interrupteur est fermé, ce qui provoque une étincelle dans l'écartement des électrodes pour décharger les condensateurs.

Le niveau d'énergie de ce processus est inférieur à celui du formage explosif. La pression de pointe développée sur la pièce à usiner est fonction de la quantité d'énergie déchargée (à travers l'étincelle) et de la distance de sécurité.

iii. Formage électromagnétique  :

Tout comme dans le formage électrohydraulique, de même dans le formage électromagnétique, l'énergie électrique est d'abord stockée dans une batterie de condensateurs. Cette énergie est ensuite déchargée à travers une bobine en fermant l'interrupteur. La bobine produit un champ magnétique; l'intensité de ce champ dépend de la valeur du courant. Étant donné que la pièce métallique est dans ce champ magnétique (variant avec le temps), un courant est induit dans le travail qui établit son propre champ magnétique.

Les directions de ces champs sont telles que la bobine tenue de manière rigide repousse la pièce à usiner dans la matrice. La pièce à usiner doit évidemment être électriquement conductrice mais n'a pas besoin d'être magnétique. La courte durée de vie de la bobine est le problème majeur dans une telle opération.

Opération # 9. Monnayage :

Le monnayage est une opération de matriçage qui confère la variation d'épaisseur souhaitée (en raison de contraintes latérales) à des pièces fines et plates. Comme son nom l'indique, ce processus est largement utilisé dans la production de pièces de monnaie et d'autres objets similaires nécessitant une impression bien définie de la face de la matrice.

Opération # 10. Roulement de fil :

Pour une production en série d'objets filetés, par exemple des boulons et des vis, deux matrices plates à mouvement alternatif (ou des rouleaux filetés tournant dans des directions opposées) peuvent être utilisées pour obtenir le filetage de la pièce à travers le plastique déformation. Il s'agit essentiellement d'une opération de roulement, d'où le nom de roulement de thread.

Opération # 11. Piercing Tube  :

La production de tubes sans soudure est très importante et est généralement réalisée par une opération de perçage de tube. Dans cette opération, une barre solide est forcée à s'écouler sur un mandrin à une extrémité au moyen de deux rouleaux inclinés tournant dans des directions opposées. La vitesse et l'inclinaison des rouleaux déterminent la vitesse d'alimentation. Cette opération se fait à chaud.

L'action simultanée de compression et de rotation des rouleaux déforme le matériau en une forme elliptique et développe une fissure le long de l'axe principal. Une nouvelle rotation du matériau déformé provoque l'expansion de la fissure et sa transformation en un trou qui est finalement façonné et dimensionné par le mandrin.

Opération # 12. Tournage  :

Dans le processus de filage, un objet avec une surface de révolution est produit à partir d'une tôle. Le flan est maintenu contre une matrice de forme qui est tournée et le flan de tôle est posé sur cette matrice, à l'aide d'un outil ou d'un rouleau de forme spéciale. If a simul­taneous thinning of the sheet metal takes place during the operation, the process then is called shear spinning.

Operation # 13. Stretch Forming :

In a sheet metal bending operation, compressive stress is always developed and, under certain circumstances, this may be large enough to cause local buckling or wrinkling. Such problems can be avoided by keeping the metal strip under ten­sion during the operation. This process of simultaneous stretching and bending is called stretch forming.