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RÉSUMÉ
Couramment utilisée en automobile pour la réalisation des jantes en aluminium ou dans le domaine de l'aérospatiale pour la fabrication de pièces en acier inoxydable de grande dimension, le fluotournage est une technique de déformation plastique des métaux particulièrement intéressante. Le principe se rapproche de celui utilisé par les potiers : il permet d'allonger une préforme axisymétrique en réduisant son épaisseur. Cet article présente les différents modes de fluotournage existants (conique et cylindrique) ainsi que l'analyse mécanique du procédé et de sa mise en œuvre. De même, sont présentés ici les machines et outillages impliqués ainsi que les caractéristiques des objets produits avec cette méthode.
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Marie HOUILLON : Docteur de l'École des Mines de Paris - Cet article est une mise à jour de la précédente édition écrite en 1984 par Jean-Pierre VERGÈS et Jean-Pierre BERNADOU
INTRODUCTION
Utilisant un principe connu de longue date – il s'apparente à la technique du potier – mécanisé depuis les années 1950, le fluotournage consiste à déformer plastiquement les métaux par extrusion ponctuelle, la matière s'écoulant entre un mandrin mis en rotation et une ou plusieurs molettes exerçant une pression élevée. Le métal s'écoule en tournant, d'où le nom attribué au procédé.
Il permet d'allonger une préforme axisymétrique en réduisant son épaisseur. Cette réduction d'épaisseur est caractéristique du procédé, et l'on réserve le nom de repoussage aux mises en forme à épaisseur constante.
Suivant les matériaux, le fluotournage s'effectue à froid (c'est-à-dire sans chauffer les ébauches), ou à chaud (450 à 1 050 oC suivant les métaux).
Les pays de langue anglo-saxonne utilisent plusieurs termes équivalents : spinning, flow-spinning, flow-forming, flow-turning, shear spinning.
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4. Machines
Les machines à fluotourner s'apparentent à des tours classiques de moyenne et grosse capacités. Elles possèdent (figure 10) un banc supportant les chariots porte-molettes, une broche donnant le mouvement de rotation au mandrin et une contre-pointe faisant office de serre-flan.
Les fluotours ont hérité de la robustesse et de la rigidité caractéristiques des autres machines de déformation à froid (presses à filer par exemple), bien que les efforts mis en jeu soient ici typiquement plus faibles : 80 à 300 kN.
La puissance est fournie par des groupes hydrauliques qui alimentent les vérins des chariots. Les mouvements longitudinaux sont synchronisés et réglables continûment. Les vérins transversaux amènent les molettes à la distance e du mandrin (entrefer préréglé), maintiennent une pression élevée pendant l'opération et dégagent les chariots en fin de cycle .
Le copiage des mouvements s'effectue par un système de copiage hydraulique sur gabarit de reproduction ou en commande numérique ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AVITZUR (B.) - Analysis of power spinning of cones. - Ph. – D. Thesis Univ. du Michigan (Bib. importante), Ed. University Microfilms International Am. Arbor Michigan, (USA) (1959).
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(2) - AVITZUR (B.), YANG (C.T.) - Analysis of power spinning of cones. - J. of Eng. for Ind., (USA), p. 231-244, août 1960.
-
(3) - KALPACIOGLU (S.) - On the mechanics of shear spinning. - J. of Eng. for Ind., (USA), p. 125-130, mai 1961.
-
(4) - KOBAYASHI (S.), HALL (I.K.), THOMSEN (E.G.) - A theory of shear spinning of cones. - J. of Eng. for Ind., (USA), p. 485-495, nov. 1961.
-
(5) - KALPACIOGLU (S.) - Application de la méthode analytique à un problème technologique : cas du fluotournage. - 9e Conf. des Chefs de l'Ordonnance Materials Research, The Cincinnati Milling Machine Company, p. 2-27, août 1962.
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(6) - HAYAMA (M.), MUROTO (T.) - Theoretical...
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