Des engrenages de finition, corps de soupapes et pièces automobiles en forgeage de matrices fines, étude de cas en direct de la forge de la matrice de Shanxi Jianing, présentant de manière intuitive un procédé de fabrication de matrices haute précision et une précision dimensionnelle du produit fini, adapté au support d’équipements automobiles, pétrochimiques et hydrauliques.
Dans le domaine de la fabrication de pièces automobiles, la qualité des pièces forgées influence directement la sécurité et la durée de vie du véhicule. Une usine de pièces automobiles à Sanmenxia, dans le Henan (ci-après appelée « l’usine ») s’est depuis longtemps spécialisée dans la production de composants structurels de châssis, mais ces dernières années, elle a dû faire face à de multiples défis, notamment une faible utilisation des matières premières, une organisation interne inégale des forges et des cycles de livraison serrés des produits. Pour résoudre ces problèmes, Jianing Forging a personnalisé des solutions de forgeage de matrices, optimisant les procédés de forgeage et la conception des moules afin d’aider l’usine à atteindre une production de masse stable.
L’usine produit principalement des pièces forgées clés telles que des jointures de direction automobiles et des bras de commande, avec une production annuelle de plus de 100 000 unités. Le procédé original présentait des problèmes tels que des taux de perte de matériaux élevés, une marge de forge excessive et des coûts d’usinage ultérieurs persistants et élevés. Parallèlement, certaines parties structurelles complexes sont sujettes à des troubles de la circulation, au plissement et à d’autres défauts lors de la forge, ce qui rend difficile que les taux de passage du produit dépassent 85 %.
1. Faible utilisation des matériaux : Dans le procédé original, le taux d’utilisation des barres est inférieur à 70 %, et une grande quantité de matière première est gaspillée lors des procédés de coupe et de flashage.
2. Qualité interne instable : La densité microstructurale du forgé est inégale, certaines zones présentant un lâchement ou des grains grossiers, ce qui affecte les résultats des tests de fatigue.
3. Durée de vie courte du moule : Les changements fréquents de moule perturbent les cycles de production, un seul ensemble de moules pouvant compléter environ 3 000 produits, affectant sérieusement la capacité.
4. Cycles de livraison serrés : Du produit brut au produit fini nécessite plusieurs processus, avec un délai total de livraison dépassant 15 jours, incapable de répondre aux commandes en gros OEM.
Jianing Forging a proposé les solutions techniques suivantes pour résoudre ces problèmes :
· Grâce à un procédé composite affiné de pré-forgeage + de forgeage final, la forme de la billette est optimisée par simulation par éléments finis, augmentant l’utilisation du matériau à plus de 82 % et réduisant la génération de déchets.
· En introduisant la technologie de forge à température contrôlée, le taux de déformation est limité dans la plage de 900°C à 980°C, le raffinage des grains et les essais de microstructures internes ont atteint des normes de grade II ou supérieures.
· Un acier moulé personnalisé à haute résistance, combiné à un traitement de nitrage de surface, prolonge la durée de vie du moule à 8 000 pièces par ensemble, réduisant ainsi la fréquence des remplacements de moules.
· Optimisation de la planification de la production en utilisant des solutions de livraison quasi-locale et de changement rapide de moule (SMED), compressant le cycle de production complet des pièces individuelles à moins de 8 jours.
Actuellement, l’usine a atteint une offre mensuelle stable de plus de 8 000 unités, maintenant un taux de qualification des produits de 97 % et réduisant les coûts globaux des clients d’environ 12 %.
