Comment choisir le bonService d'emboutissage des métaux?

Nous recevons des demandes de prix qui n'ont aucun sens. Un responsable des achats envoie des dessins de pièces, répertorie 50 000 volumes annuels et demande le « meilleur prix ». Aucune spécification matérielle. Aucune exigence de tolérance. Aucune information indiquant s'il s'agit d'un nouveau programme ou s'ils changent de fournisseur parce que le programme actuel a échoué.

 

Ensuite, ils comparent notre devis à quatre autres et choisissent le chiffre le plus bas.

 

Six mois plus tard, certains reviennent. Le fournisseur bon marché a livré 11 % de ferraille. Ou l'outillage s'est fissuré après 200 000 coups. Ou bien les tolérances ont dérivé et leur client a rejeté trois expéditions.

 

Nous sommes présents chez ABIS Mold depuis 2003, avec plus de 2 400 programmes de matrices réalisés. Ce qui suit décrit la façon dont nous évaluons les projets d'estampage en interne et ce que nous souhaitons que les acheteurs comprennent avant d'envoyer cette première demande de prix.

Les chiffres derrière chaque citation

Un devis d'emboutissage comporte deux éléments que tout le monde regarde : le coût de l'outillage et le prix à la pièce. Ceux-ci représentent peut-être 60 % de ce que vous dépenserez réellement. Le reste se cache dans des hypothèses.

Répartition des coûts d'outillage

La plupart des acheteurs considèrent l’outillage comme un élément unique. À l’intérieur de ce numéro :

Lorsqu’un fournisseur propose un prix 30 % inférieur au marché, il réduit quelque part. Généralement du temps d'usinage, ce qui signifie moins de précision sur les surfaces de contact des poinçons et des matrices. Parfois de qualité matérielle, remplaçant l’acier national à la place de l’acier à outils importé.

Fourchettes de coûts des types de matrices

Ces plages proviennent de l’historique réel de notre projet. La répartition au sein de chaque catégorie dépend de la géométrie de la pièce, de la difficulté du matériau et de la durée de vie de l'outil requise. Une matrice progressive pour acier doux de 0,8 mm coûte environ 40 % de moins qu'une géométrie identique en acier inoxydable de 1,5 mm.

Quand l’estampage n’est pas adapté à votre projet

L’économie de l’emboutissage progressif est brutale à grande échelle. Une filière exécutant 400 coups par minute produit 576 000 pièces par équipe de 24 heures. Le matériau s'alimente automatiquement à partir de la bobine. Les pièces sont éjectées sans intervention de l'opérateur.

Cette efficacité nécessite un investissement en outillage. La question est de savoir si vos volumes le justifient.

Calcul du seuil de rentabilité-

Formule : investissement en outillage divisé par (coût unitaire alternatif moins coût unitaire d'emboutissage).

Un client est venu nous voir l'année dernière avec 12 000 supports en acier inoxydable par an. Le devis de découpe laser était de 4,20 $ par pièce, sans outillage. Notre devis de matrice progressive : 28 000 $ d'outillage, 0,85 $ par pièce. Ils récupèrent l'outillage en huit mois, puis encaissent 40 200 $ d'économies annuelles. Un programme de cinq -ans signifie une économie totale de 173 000 $ après l'outillage.

Changez de scénario. Même tranche, 3 000 volumes annuels. L’estampage coûte toujours moins cher par pièce. Mais l’outillage ne rapporte jamais. Le laser gagne malgré un coût unitaire 5 fois plus élevé.

Matrice de sélection de processus

Le coût des matériaux déplace ces seuils. Les alliages coûteux font baisser les volumes d'équilibre-parce que les économies de matériaux par-pièce augmentent. Une pièce utilisant de l'acier inoxydable 304 à 2,20 $/kg a des performances économiques différentes de celles du SPCC à 0,65 $/kg.

Ce que nous examinons lors de l'évaluation d'une pièce

Les équipes d’approvisionnement se concentrent sur les comparaisons de prix. Nos ingénieurs se concentrent sur la question de savoir si la pièce peut réellement être fabriquée selon les spécifications et en volume. Différentes priorités, différentes questions.

Sens des grains

La tôle possède des propriétés directionnelles issues du laminage. Les cristaux s'allongent dans la direction du roulement, créant une anisotropie. Pliez parallèlement au grain sur un matériau dur et il se fissure. Pliez perpendiculairement ou à 45 degrés et il se forme proprement.

Nous avons hérité d'un projet avec des fissures constantes sur un virage. Mourir, c'était bien. Le processus était stable. Certificats de matériaux extraits. Le problème était l'orientation du blanc par rapport au grain. Le fournisseur précédent coupait des ébauches avec des courbures critiques perpendiculaires au grain. Nous avons reçu des flans d'un lot différent, coupés parallèlement. Même spécification, comportement complètement différent.

Un fournisseur qui propose un devis sans poser de questions sur les orientations de pliage ne comprend pas ce problème ou envisage de le résoudre au cours de votre production en utilisant vos pièces à titre expérimental.

Facteurs de retour élastique par matériau

Le facteur K signifie que si vous avez besoin de 90 degrés finaux, la matrice se forme à 90/K. Pour DP800 à K=1.15, la matrice doit former 78,3 degrés pour obtenir 90 degrés après le retour élastique.

Nous avons exécuté un projet DP800 où le retour élastique a atteint 1,14. Le fournisseur précédent a essayé trois modifications de matrice et a échoué. Quatre mois perdus avant qu'ils nous contactent. Nous avons effectué une simulation avant de couper l'acier. Le premier essai a atteint la tolérance.

Une recherche publiée dans The Scientific World Journal a montré que les méthodes de compensation hybrides réduisent l'écart angulaire de 55 à 66 % par rapport aux approches à méthode unique (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nous simulons tout ce qui dépasse 440 MPa, car les essais et erreurs sur l'acier avancé coûtent plus cher que les logiciels de simulation.

Normes de dégagement des matrices

L'espace entre le poinçon et la matrice contrôle la hauteur des bavures et la qualité des bords. Dayton Lamina a publié des normes issues de 10 000+ tests contrôlés (daytonlamina.com) :

Les espaces restreints usent rapidement les poinçons. Les jeux lâches produisent des bavures nécessitant un ébavurage secondaire. Nous avons vu des concurrents proposer des temps de cycle rapides avec un minimum de dégagement, livrer d'excellents premiers articles, puis voir la qualité s'effondrer une fois le volume augmenté.

Des contrôles de production qui prédisent la qualité

La qualité des matrices fixe le plafond. Le contrôle du processus détermine si la production l'atteint.

Un fil de discussion sur le forum Practical Machinist a capturé cela directement. Un outilleur expérimenté a écrit que les mauvaises matrices, généralement bon marché, produisent de mauvaises pièces et que la plupart des problèmes proviennent du fait que les clients achètent des outils de qualité inférieure (practicalmachinist.com). C'est vrai, mais incomplet. Les bonnes matrices gérées par des processus bâclés produisent toujours des déchets.

Ce dont nous avons besoin dans notre propre production et ce que nous vérifions chez nos fournisseurs :

Vérification du matériel entrant. Les bobines divisées doivent être rattachées aux certifications des bobines principales. L'épaisseur, la dureté et l'état de la surface sont vérifiés à la réception et ne sont pas déduits des certificats de l'usine. Nous avons vu des fournisseurs mélanger beaucoup de choses. Lorsque des problèmes surviennent, ils ne peuvent pas identifier quelle bobine les a provoqués.

Surveillance du système de lubrification. Lorsque le lubrifiant s'arrête, la presse s'arrête automatiquement et déclenche une alarme. Courir à sec détruit les matrices. Le lubrifiant passe par filtration, en particulier dans les systèmes de recirculation où la contamination s'accumule.

Gestion des copeaux et des limaces. Les débris métalliques provenant du découpage contaminent les pièces ou interfèrent avec le formage. Les positions et les angles de soufflage d'air sont documentés dans les instructions de travail. Les opérateurs ne décident pas où souffler en fonction de leur jugement.

Maintenance préventive des matrices à intervalles définis. Nous suivons le nombre de visites et planifions le service avant que les problèmes n'apparaissent. La maintenance réactive, qui corrige les problèmes après des problèmes de qualité, signifie une variabilité continue que les clients absorbent.

Drapeaux rouges des échecs réels

Refuser de citer sans explication

Fr-Le forum de conseils a documenté un fabricant cherchant un estampage pour les panneaux de restauration de la Porsche 911. Plusieurs fournisseurs américains ont refusé, estimant que le travail était trop difficile et trop coûteux, mais aucun n'a fourni de devis ni expliqué les difficultés techniques. Le fabricant s'approvisionnait à l'étranger parce que les magasins nationaux ne voulaient pas s'engager (eng-tips.com).

Cette tendance signale des lacunes en matière de capacités que le fournisseur n’admettra pas, ou une indifférence à l’égard de programmes plus petits. Ni l'un ni l'autre ne prédisent une résolution réactive des problèmes-lorsque des problèmes surviennent.

Tout attribuer à des problèmes d’outillage

Les membres du forum d'Elsmar Cove préviennent que les fournisseurs d'emboutissage détectent l'inexpérience des acheteurs et l'exploitent. Les problèmes de qualité sont imputés à l'outillage, avec des devis de réparation à cinq ou six chiffres, même lorsque la cause première réside dans les paramètres du processus (elsmar.com).

Notre règle interne : lorsqu'un fournisseur déclare que la matrice doit être modifiée, demandez-lui quels paramètres de processus il a ajustés en premier. Les fournisseurs qui ne peuvent pas répondre ont probablement des problèmes de contrôle des processus, et non des problèmes d'outillage.

De vagues hypothèses sur la ferraille

Les devis supposent généralement 2 à 5 pour cent de rebut. Demandez quel pourcentage le vôtre comprend. Les hypothèses supérieures à 7 pour cent indiquent un mauvais contrôle du processus ou une marge cachée. Les plus performants maintiennent moins de 2 pour cent sur les programmes matures.

Des certifications qui comptent

La norme ISO 9001 est la référence. Ne perdez pas de temps à vérifier.

IATF 16949 est requis pour l’automobile. Sans cela, un fournisseur d'emboutissage ne peut pas fournir de programmes de niveau 1, quels que soient sa capacité ou son prix. La certification nécessite une documentation PPAP : 18 éléments, dont l'AMDEC de conception, le flux de processus, les plans de contrôle et l'analyse du système de mesure.

ISO 13485 pour les composants médicaux. Nécessite une traçabilité-au niveau du lot, des processus validés et des contrôles-basés sur les risques.

Nous avons passé 14 mois à obtenir la certification IATF. Les exigences techniques n’étaient pas la partie la plus difficile. Il a fallu du temps pour créer des systèmes de documentation qui reflètent réellement les pratiques du terrain. De nombreux fournisseurs détiennent des certificats mais les exécutent de manière incohérente. Les audits doivent vérifier que les plans de contrôle correspondent à ce que font réellement les opérateurs.

Liste de contrôle d'évaluation des fournisseurs

Comment nous travaillons

2,400+ programmes depuis 2003. Plage d'épaisseur de 0,1 mm à 6,0 mm. Matériaux allant de l'acier doux au DP980.

La conception des matrices se fait en-interne. L'ingénieur qui cite votre programme résout les problèmes s'ils surviennent. Nous n’avons pas d’équipes commerciales qui acceptent des travaux que l’ingénierie n’a jamais examinés.

Nous détenons la certification IATF 16949 et livrons des packages PPAP complets.

Nous vous indiquerons également lorsque l’estampage ne convient pas à votre projet. Si la découpe ou l’usinage au laser permet de réaliser de meilleures économies pour vos volumes, nous préférons perdre le devis plutôt que de vous voir payer trop cher. Cette approche a généré plus d’affaires de référencement que n’importe quel marketing que nous avons réalisé.

Envoyez des dessins et des volumes à sales@abismould.com. Commentaires sur la fabricabilité, estimations d’outillage et prix des pièces dans un délai de cinq jours ouvrables.