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Les broches de guidage sont un composant souvent négligé dans l'outillage de précision, l'automatisation et les systèmes de guidage linéaire. Le matériau des broches de guidage, notamment l'acier trempé pour les montages d'emboutissage à cycles élevés, le carbure pour les environnements abrasifs et le chromage pour la résistance à la corrosion, nécessite un processus de fabrication spécifique qui impacte in fine la disponibilité de votre machine et la qualité des pièces. Falcon CNC Swiss combine la capacité de fabriquer des broches de guidage par usinage suisse avec son expertise dans la fabrication de pièces pour tours automatiques suisses pour créer des broches de guidage avec des tolérances micrométriques, une dureté reproductible et des états de surface miroir.
Les broches de guidage ne sont pas simplement une pièce standard. Leur performance est directement liée à la capacité d'obtenir un alignement final, une durée de vie à l'usure et une précision de positionnement dans les matrices, moules, gabarits/montages et systèmes de guidage linéaire. Une broche de guidage mal fabriquée peut provoquer du grippage, une usure prématurée, un désalignement et des pièces mises au rebut. À l'inverse, une broche de guidage rectifiée de précision, fabriquée avec le jeu et l'état de surface appropriés, créera au moins le double de la durée de vie de l'outil et nécessitera moins de maintenance.
Les tours automatiques de type suisse (ou machines à décolleter suisses) sont optimaux pour fabriquer des broches de guidage et répondre à toutes les autres spécifications ou exigences des fabricants de broches de guidage. L'usinage suisse supporte la pièce près de l'outil de coupe sans déviation, ce qui permet des rapports longueur/diamètre inégalés (25:1). Chez Falcon CNC Swiss, nous proposons des solutions de fournisseur de broches de guidage sur mesure – des broches de guidage prototypes individuelles aux séries de production en grands volumes (500 000+) avec une reproductibilité qualité à 100 %.
Les broches de guidage, appelées également goupilles de positionnement, broches d'alignement ou broches guides, sont des composants cylindriques qui assurent le guidage linéaire, le positionnement et l'alignement entre deux pièces apparentées. Les montages d'emboutissage, les demi-moules et les plaques de montage ont tous des broches de guidage ; elles sont utilisées pour garantir que le montage, le demi-moule ou la plaque de montage reviendra toujours à la même position à chaque cycle de fermeture. De plus, dans les systèmes de guidage linéaire, les broches de guidage fonctionnent en conjonction avec des bagues ou des roulements à billes pour restreindre le mouvement avec très peu de friction.
Fonctions clés des broches de guidage :
Alignement – Maintien de la concentricité entre les plaques d'outillage supérieure et inférieure
Support de charge – Résistance aux charges latérales lors de l'emboutissage, du formage ou du moulage par injection
Résistance à l'usure – Fourniture d'une surface dure et à faible friction pour un contact glissant répété
Positionnement – Localisation des pièces, montages ou effecteurs d'automatisation
Falcon CNC Swiss est une usine de broches de guidage industrielles spécialisée dans la fabrication de broches utilisées comme guides industriels ou broches de guidage pour montages d'emboutissage, moules, gabarits, montages, outils de presse et systèmes reposant sur un mouvement linéaire de précision.
Bien que le terme « broches » couvre de nombreuses catégories (goupilles de positionnement, broches coniques, goupilles élastiques, etc.), cette section se concentre sur les broches de guidage d'alignement et les broches de guidage d'outils de presse utilisées dans l'outillage et le guidage linéaire.
Ci-dessous une comparaison technique des types courants de broches de guidage :
| Type de Broche | Matériau Typique | Dureté (HRC) | Application Principale |
|---|---|---|---|
| Broches de guidage pour montage d'emboutissage (type à épaulement) | Acier trempé (52100, SUJ2) | 58-62 HRC | Matrices progressives d'emboutissage |
| Broches de guidage de moule (type droit) | Acier inoxydable (440C, 420) | 50-55 HRC | Moules d'injection, moules de compression |
| Broches de guidage pour gabarits et montages | Acier cémenté (8620, 20MnCr5) | Cœur 58-62 HRC, surface 60-64 | Gabarits de perçage, montages d'assemblage |
| Broches de guidage en carbure | Carbure massif (K10, K20) | 89-92 HRA (~70 HRC équiv.) | Usure abrasive, guides à haute température |
| Broches de guidage revêtues | Acier trempé + TiN, TiCN, CrN | 65-70 HRC (selon revêtement) | Matériaux sujets au grippage, fonctionnement à sec |
| Broches de guidage chromées | Acier + chrome dur (5-15 μm) | Équivalent 65-70 HV | Environnements corrosifs, bagues linéaires longue durée |
| Broches de guidage rectifiées (rectification sans centre) | Tout acier trempé | Divers | Tolérance OD finale ±0.002 mm |
| Broches de guidage automobiles | Acier cémenté ou inoxydable | 58-62 HRC | Pallets de chaîne d'assemblage, localisateurs de montage moteur |
Nous sommes un fabricant de broches de guidage spécialisé dans la fabrication de précision, même aux tolérances les plus strictes. Notre entreprise propose une production de broches de guidage OEM lorsqu'un client OEM nécessite une géométrie spécifique, ainsi que lorsqu'il nécessite une broche de guidage avec une dépouille spéciale, une gorge de lubrification ou des filetages de montage.
Explorez plus d'informations sur les composants usinés suisses de précision de Falcon.
Lors de la spécification des broches de guidage, les ingénieurs doivent définir cinq paramètres interdépendants. Voici comment Falcon CNC Swiss traite chacun d'eux :
Les tolérances des broches de guidage déterminent l'ajustement entre chaque broche et les bagues ou les trous de montage.
Les classes de tolérance standard (selon JIS B 0408 ou ISO 286) pour les broches de guidage sont :
m6 – Ajustement serré (montage en force dans la plaque fixe)
f7 ou g6 – Ajustement glissant (avec un jeu de 5 à 15 micromètres de chaque côté de la broche de guidage).
La plupart des broches de guidage couramment fabriquées ont un diamètre compris entre 1 mm et 50 mm par pas de 0,5 mm ou 1 mm. Chez Falcon CNC Swiss, une broche de guidage sur mesure peut également être produite par tournage suisse pour toutes les tailles rondes comprises entre 0,8 mm et 32 mm ; et si des tolérances supérieures à ±0,003 mm sont requises, la broche de guidage est rectifiée sans centre après le tournage suisse.
Après avoir été trempées, les broches de guidage de précision sont rectifiées sans centre afin de fournir :
Circularité : ±0,001 mm (1 micron)
Cylindricité : ±0,002 mm sur une longueur de 100 mm
État de surface : Ra 0,05 à 0,20 μm pour un contact glissant ; Ra 0,40 μm pour un guidage général.
L'état de surface des broches de guidage affecte directement le frottement, produit des débris d'usure et la rétention de lubrification. Pour les montages d'emboutissage à cycles élevés, nous suggérons un Ra de 0,10 μm et une finition plateau honée.
La dureté des broches de guidage est normalement enregistrée à l'aide de l'échelle de dureté Rockwell (HRC). Les exemples suivants servent de critères généraux pour la dureté des broches de guidage dans les applications de matrices ou de composants de moules :
Composants trempés à cœur (par ex., 52100) avec HRC 58-62
Composants en acier inoxydable (par ex., 440C, 420) avec HRC 50-55
Cémentation par trempe à cœur (par ex., acier 8620) avec surface = HRC 60-64 et cœur = HRC 35-45
Broches de guidage en carbure = équivalents 70-72 HRC (à noter qu'elles sont très cassantes)
Pour les broches de guidage en acier trempé, nous utilisons un traitement thermique sous vide pour minimiser la distorsion et obtenir une dureté uniforme. Les broches de guidage en acier inoxydable sont passivées après rectification pour la résistance à la corrosion.
L'espace créé entre la broche de guidage et sa bague d'accouplement est un équilibre entre mouvement libre et précision d'alignement. Les jeux standards pour l'acier sur acier ou l'acier sur bagues en bronze sont :
Outils de presse à faible vitesse/force élevée : 0,5 % - 1,0 % du diamètre de la broche de guidage de chaque côté
Emboutissage à grande vitesse : 0,2 % - 0,4 % du diamètre de la broche de guidage avec lubrification forcée de chaque côté
Broches de guidage de moule (injection) : 0,3 % - 0,5 % du diamètre de la broche de guidage
Exemple : Si la broche de guidage est de 0,03 mm des deux côtés, cela fait 0,06 mm au total (pour une broche de 20 mm à 0,3 % de jeu) et la machine CNC suisse Falcon peut atteindre cela de manière constante en production répétitive.
La sélection du matériau de base et du traitement de surface appropriés prolonge la durée de vie de l'outil et empêche le grippage. Voici nos combinaisons les plus demandées :
| Matériau / Revêtement | Dureté | Coefficient de Frottement (vs acier) | Mieux Adapté Pour |
|---|---|---|---|
| Acier trempé (52100) | 60-62 HRC | 0,55 (sec), 0,12 (huile) | Montages d'emboutissage à charge élevée, outils de presse |
| Acier inoxydable (440C) | 56-58 HRC | 0,60 (sec) | Moules exposés à l'humidité ou aux circuits de refroidissement |
| Broches de guidage en carbure | 89-92 HRA | 0,25 (sec, contre carbure) | Suspensions abrasives, guides à haute température |
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