Types de matrices (dies) en fabrication : Estampage, tréfilage, moulage

Qu'est-ce qu'une matrice (die) en fabrication ?

Une matrice (die) est un outillage spécialisé qui découpe et/ou forme la matière pour lui donner une forme/profil précis. Utilisée avec une presse (estampage), à la différence des filières (tréfilage fils) et moules (moulage) qui ne le sont pas. Comme les moules, les matrices sont généralement sur-mesure pour la pièce.

Produits : trombones → composants aéro high-tech. Découpe laser continue commence à remplacer matrices en auto.

Composition d'un jeu de matrice (die set)

~10+ composants : plaque porte-poinçon, matrice (die block), poinçon de découpe (blank punch), poinçon perçage (pierce punch), goujon (shank), goupille (dowel), pilote, plaque d'éjection (stripper), etc.

Matrice vs Moule

Moule : Cavité creuse où matière fondue/coulée est versée.
Matrice : Outil plein avec cavité préformée qui EMBOUTE/ESTAMPE la matière solide.

Procédés utilisant matrices

• Découpage (blanking) : Découpe tôle plate à forme/taille
• Estampage/emboutissage : Formage 3D (tirage, pliage, gaufrage)
• Monnaiage (coining) : Reliefs fins, haute pression

Types de matrices (classification fonctionnelle)

1. Matrice simple (Simple Die)

Une opération par course (découpage OU perçage). Petites séries, pièces simples. Composants : matrice + plaque d'éjection. Avantage : découpage/perçage basique. Inconvénient : lent, inadapté grandes séries.

2. Matrice composée (Compound Die)

Découpage ET perçage SIMULTANÉS en une course. Plus rapide pour rondelles, pièces plates. Inconvénients : force élevée (pas de cisaillement décalé), conception difficile >3 opérations. Avantage : 1 pièce/course = cadence haute.

3. Matrice combinée (Combination Die)

Coupe + formage (ex. découpage + pliage, perçage + emboutissage) en une course. Polyvalente, cadence très haute. Ex : découpage + emboutissage profond.

4. Matrice progressive (Progressive Die)

Postes multiples en série. Bande continue (coil) avance poste par poste. Chaque course = pièce finie. Opérations : perçage, découpage, encoche, pliage... à chaque poste.

Avantages : 1 pièce/course, force réduite (cisaillement/décalage), conception modulaire par poste. Inconvénients : équilibrage forces difficile, alignement précis requis, panne 1 poste = arrêt tout jeu, lourd.

5. Matrice de transfert (Transfer Die)

Similaire progressive mais blanks pré-découpés transférés mécaniquement poste à poste. Pièces grosses, plusieurs presses. Plus économique grosse pièce, polyvalent. Inconvénients : positionnement blank chaque poste, capteurs protection nombreux, coûteux.

6. Matrices multiples (Multiple / Gang Dies)

Plusieurs matrices simples/composées/progressives en parallèle sur même presse. 2+ pièces/course. Cadence maximale. Ex : 10 matrices composées = 10 rondelles/course.

Filières (dies pour filetage/ tubes) — Types distincts

7. Filière fendue ronde (Round Split Die)

Monobloc fendue, 3 vis réglage sur porte-filière. Petits travaux. Vis centrale serrée avant coupe.

8. Filière réglable (Adjustable Die)

Deux demi-filières, distance réglable vis externe. 1er passage : filet léger (pièces serrées), 2e : filet profond. Grosses pièces.

9. Écrou-filière (Die Nut)

Carré/hexagonal, 4–6 goujures = arêtes coupe. Réparation filets existants. Clé standard.

10. Filière tube (Pipe Die)

2–4 pièces dans porte-filière. Vis réglage + guide alignement. Filet CONIQUE (gaz/étanche). Eau, gaz, huile.

11. Filière Acron (Acron Die)

Moderne, type écrou fileté interne intermittent, conique une extrémité. Filetage extérieur tube en place (gorge/trou). Porte-outil spécial.