Automobile et véhicules utilitaires
Composants et hydraulique auprès d'un seul fournisseur
Hydroforce fabrique des vérins hydrauliques, moteurs et pompes, arbres et engrenages usinés, carters moulés sous pression, pièces frittées et pièces d'usure en carbure pour boîtes manuelles et à double embrayage, groupes motopropulseurs électriques, moteurs et auxiliaires moteur, châssis et suspension, actionneurs de siège, de lève-vitre et de serrure, camions à benne basculante et remorques.
Pourquoi la production automobile use les pièces différemment
Les carters de boîte de vitesses et les engrenages d'entraînement sont fabriqués en série pour un programme véhicule. Une fois l'outil mis au point et le premier carter ou engrenage validé, chaque pièce suivante issue de cet outil ou de ce programme de taillage doit correspondre à la première pièce validée aussi longtemps que le programme dure, si bien que la capabilité du procédé compte dès le premier lot. L'aluminium a environ un tiers de la densité de la fonte. Pour une même section de paroi, un carter de boîte de vitesses, de boîte de transfert ou d'e-axle en aluminium est beaucoup plus léger, et le gain se retrouve dans la masse du véhicule et, sur une plateforme électrifiée, dans l'autonomie.
Un carter de boîte de vitesses encaisse les charges sur les roulements et les réactions de couple des engrenages, et il doit retenir l'huile pendant que la pression et la température varient. Le niveau sonore de la boîte dépend de l'alésage de roulement, que nous usinons donc en H7 après moulage. Avant la libération d'un carter, ses faces d'étanchéité sont testées sur un banc à chute d'air ou à chute de pression. Les bossages de roulements et les faces d'étanchéité, où la porosité n'est pas acceptable, sont radiographiés avant que la pièce n'entre dans une transmission.
Les pores qui subsistent dans un engrenage fritté amortissent les vibrations, et les entraînements automobiles et d'électroménager en tirent parti pour fonctionner plus silencieusement. Une même chaîne cinématique peut combiner les deux voies, avec des engrenages frittés sur les étages de grand volume et un engrenage usiné sur l'étage de sortie le plus chargé. Les actionneurs de siège, de lève-vitre et de serrure utilisent de petits trains d'engrenages, cames et leviers en acier de moins de cinquante grammes, avec des perçages transversaux et des poches qui rendent l'usinage en série non rentable. Le moulage par injection de métal forme une telle pièce en une seule opération, et après frittage elle est trempée et finie. Nous fabriquons des trains d'engrenages et des cames MIM pour la quincaillerie de serrures et de sécurité, et le même procédé s'applique aux pièces d'actionneurs de véhicules de cette taille.
Sur une benne basculante de véhicule utilitaire, la benne reste immobile entre deux chargements, puis se soulève sous les chocs et la saleté, et la fixation du vérin suit l'angle de la benne tout au long de la course. Un œil de tige forgé d'un seul tenant avec la tige n'a aucune soudure et supporte mieux cet usage qu'une chape soudée. Nous moulons aussi sous pression des carters de prise de force et de boîtes auxiliaires pour les mêmes véhicules.
Par type d'équipement
Conçus pour chaque chaîne cinématique et chaque carrosserie
Boîtes manuelles et à double embrayage
carters de boîte manuelle et de cloche d'embrayage moulés sous pression avec bride de fixation et bossages de fourchettes de passage, carters et couvercles de boîtes DCT avec volumes d'huile étanches et faces de fixation du bloc hydraulique, engrenages usinés et frittés pour la chaîne cinématique.
Groupes motopropulseurs électriques (e-axles)
carters de réducteurs d'e-axle et d'e-drive moulés sous pression, avec alésages de roulements et faces d'étanchéité conçus comme sur une boîte de vitesses classique, alésages de roulements usinés en H7, engrenages réducteurs frittés pour l'étage d'entraînement.
Moteur et auxiliaires moteur
carters d'huile, bacs et couvercles de bloc hydraulique moulés sous pression, engrenages de pompe et gérotors frittés pour la pompe à huile, arbres et carters usinés pour les auxiliaires moteur.
Châssis et suspension
supports et capots moulés sous pression, bagues et axes usinés, bagues frittées et petits engrenages pour entraînements de réglage.
Actionneurs de siège, de lève-vitre et de serrure
trains d'engrenages et cames MIM pour actionneurs électromécaniques, engrenages miniatures frittés, petits boîtiers de capteurs et de commande moulés sous pression.
Camions à benne basculante et remorques
vérins de levage télescopiques pour bennes, vérins à chape avec extrémités à œil de tige forgé, carters de prise de force et de boîtes auxiliaires moulés sous pression pour les équipements montés à côté du vérin.
Ce que nous fabriquons pour les programmes véhicules
Six technologies pour les constructeurs de véhicules et de groupes motopropulseurs, les équipementiers Tier et les carrossiers
Moulage sous pression d'aluminium
Nous moulons en aluminium des carters de boîte de vitesses, de boîte de transfert, de différentiel et d'e-axle à ±0,1–0,3 mm avec Ra 1,6–6,3 µm, dans les alliages EN AC-46000, EN AC-47100 ou EN AC-43400, avec un outillage en acier H13 ou P20. La paroi du carter est moulée en une seule opération avec les bossages de roulements, les canaux d'huile, les bossages de fourchettes de passage, les nervures de fixation et la bride de cloche d'embrayage. Selon la taille de la pièce, un cycle dure de 30 secondes à 2 minutes. Avec environ un tiers de la densité de la fonte, un carter en aluminium allège le véhicule, et sur les plateformes électrifiées cela ajoute de l'autonomie. Les carters qui exigent une résistance T6 sont moulés avec assistance sous vide, ce qui maintient la porosité assez basse pour la mise en solution et le vieillissement. Nous usinons les alésages de roulements en H7, testons les faces d'étanchéité sur un banc à chute d'air ou à chute de pression et radiographions les bossages de roulements et les zones d'étanchéité. Un dossier de première pièce de type PPAP est disponible sur demande.
Applications types
- Carters et couvercles de boîtes manuelles, automatiques et DCT
- Carters de boîte de transfert et de différentiel usinés en H7 sur les alésages de roulements
- Carters de réducteurs pour e-axles et e-drives de groupes motopropulseurs électrifiés
- Carters d'huile, bacs et couvercles de bloc hydraulique
Usinage et engrenages
Nos tours Schiess acceptent des arbres et des carters jusqu'à 2 m de diamètre et 16 m de long, et nous tenons des ajustements ±0,05 mm et IT6–IT7 sur les composants de boîtes de vitesses et de transmissions. Nous taillons et rectifions des engrenages pour les étages de boîte de vitesses et de pont moteur selon ISO 1328. La classe 7 est l'exigence habituelle pour un étage chargé. Nous pouvons usiner un pignon et son arbre d'une seule pièce dans une même billette, sans clavetage entre les deux. Les engrenages cémentés ont une profondeur de cémentation de 1 à 3 mm et une dureté superficielle de 56 à 62 HRC, pour une dureté à cœur de 240 à 300 HB, et le certificat matière et le rapport de contrôle partent avec le lot. Quand le constructeur ne prend plus en charge une boîte de vitesses, nous mesurons l'engrenage usé sur la Zeiss Contura et taillons la pièce de remplacement d'après ces mesures.
Pièces types
- Engrenages pour étages de boîtes manuelles et DCT, taillés et rectifiés selon ISO 1328
- Arbres-pignons et arbres à pignon usinés dans une seule billette
- Portées de roulements et de joints pour carters de transmission
- Engrenages de remplacement taillés d'après un échantillon usé
Métallurgie des poudres et MIM
Les engrenages frittés pour une transmission de véhicule sont pressés et frittés à la forme finale, avec une pression de compactage jusqu'à 800 MPa et une densité finale jusqu'à 97 %. La tolérance est de ±0,05 mm à l'état fritté et ±0,02 mm pour les pièces MIM. La porosité résiduelle amortit les vibrations, si bien que les engrenages frittés fonctionnent plus silencieusement dans les entraînements automobiles et d'électroménager. Le profil de denture est formé à la presse, et la plus grande partie du taillage à la fraise-mère et de l'ébavurage disparaît de la gamme de fabrication. À partir de milliers d'engrenages, le pressage revient moins cher que la taille de chaque engrenage dans une barre. Beaucoup d'entraînements combinent des engrenages frittés sur les étages de grand volume avec un engrenage usiné sur l'étage de sortie le plus chargé. Pour les actionneurs de siège, de lève-vitre et de serrure, le MIM produit en une seule opération de petits trains d'engrenages, cames et leviers en acier de moins de cinquante grammes, trempés et finis conformément au plan. Nous fabriquons déjà des trains d'engrenages et des cames MIM pour la quincaillerie de serrures et de sécurité, et les pièces de même taille pour actionneurs de véhicules suivent le même procédé.
Applications types
- Engrenages droits et hélicoïdaux frittés pour étages de boîte de vitesses de grande série
- Engrenages de pompe et gérotors pour pompes à huile de moteur et de boîte de vitesses
- Trains d'engrenages, cames et leviers MIM pour actionneurs de siège, de lève-vitre et de serrure
- Engrenages combinés avec came ou moyeu intégré pour entraînements d'actionneurs
Vérins hydrauliques
Alésage 20–1000 mm, pression de service jusqu'à 500 bar, course de 6000 mm et au-delà, longueur totale jusqu'à 16000 mm, température de service de -50 °C à +200 °C ; conceptions double effet, simple effet, télescopiques et à piston plongeur. Un vérin de benne attend entre deux chargements, puis soulève toute la benne sous les chocs et la saleté, et sa fixation doit suivre la benne sur toute la course. Nous forgeons l'œil de tige dans la même barre que la tige, il n'y a donc pas de chape soudée. Une articulation forgée a une tenue à la fatigue 3–5× supérieure à celle d'un assemblage soudé, et les deux extrémités reçoivent des axes de chape standard selon ISO 8132. Les tiges sont en C45 ou 42CrMo4 avec 25–50 µm de chrome dur, rectifiées et polies après placage. Chaque vérin est testé en pression à 1,5× la pression de service pendant au moins cinq minutes avant de quitter l'atelier.
Pièces types
- Vérins de levage télescopiques pour bennes de camions
- Vérins à chape avec extrémités à œil de tige forgé pour remorques à benne basculante
- Vérins pour grues montées sur camion
- Vérins avec capteurs de course et de pression intégrés pour équipements de carrosserie
Carbures cémentés
Dans l'automobile, le carbure se trouve surtout dans l'outillage qui fabrique les pièces : ébauches d'outils de coupe pour l'usinage des carters et des engrenages, moules de précision et filières de tréfilage pour le formage et l'emboutissage. Sur une benne basculante, des faces d'étanchéité et des composants de pompe en carbure équipent l'hydraulique de la benne. Nous frittons en interne des nuances de carbure de tungstène selon ISO 513 à 1350–1500 °C, des nuances K pour l'usure abrasive aux nuances P et M pour la coupe. Les alésages de guidage et les faces d'étanchéité sont rectifiés au diamant à ±0,01 mm et Ra 0,1–0,4 µm. Nous recourons à la densification HIP lorsqu'une pièce doit être totalement dense. Les pièces pèsent de 0,001 à 300 kg et mesurent de Ø3 à 500 mm.
Applications types
- Ébauches d'outils de coupe pour l'usinage de carters et d'engrenages
- Moules de précision pour outillages de formage et d'emboutissage
- Filières de tréfilage pour la production de fil et de ressorts
- Faces d'étanchéité et composants de pompe pour l'hydraulique de bennes basculantes
Moteurs et pompes hydrauliques
Moteurs à engrenages, planétaires, à pistons axiaux et à pistons radiaux, cylindrée de 0,25 à 8000 cm³/tr, pression de service jusqu'à 450 bar, vitesse de 0,5 à 12000 tr/min et température de service de -40 °C à +120 °C. L'hydraulique d'une benne est en général alimentée par une pompe montée sur la prise de force de la boîte de vitesses, et une pompe ou un moteur à engrenages à vitesse modérée convient à cet usage. Les brides de fixation suivent les normes SAE et DIN, si bien qu'une unité de rechange s'installe sur la fixation d'origine sans adaptateur. Chaque unité passe un essai fonctionnel et un essai de pression par rapport aux valeurs catalogue avant expédition.
Applications types
- Pompes entraînées par la prise de force de la boîte de vitesses d'un véhicule utilitaire
- Moteurs d'entraînement pour équipements auxiliaires de bennes basculantes
- Pompes à engrenages pour groupes hydrauliques de carrosseries de véhicules
- Moteurs de remplacement pour équipements déjà en service
Logique de coût
Où va le budget et comment nous tenons le prix
Les acheteurs comparent le coût unitaire d'un carter ou d'un engrenage à celui d'une pièce de catalogue. Nous investissons dans les détails qui décident si une pièce de transmission reste silencieuse et étanche à l'huile pendant toute la durée du programme, et gardons le reste de la conception simple.
| Où nous investissons | Comment nous tenons le prix |
|---|---|
| Moulage sous pression assisté par le vide et traitement thermique T6 sur les carters de boîtes de vitesses, de boîtes de transfert et d'e-axles qui supportent des charges de roulements | Alliages standard de la norme EN 1706, avec assistance sous vide et T6 uniquement sur les carters qui en ont besoin |
| Alésages de roulements usinés en H7 et brides de fixation usinées planes pour une étanchéité aux liquides | Forme quasi finie, avec bossages et canaux moulés en une seule opération, donc moins d'usinage et d'assemblage ensuite |
| Contrôle par radiographie et essai d'étanchéité par chute d'air ou de pression aux bossages de roulements et aux faces d'étanchéité des carters étanches à l'huile | Coût des matrices et de l'outillage réparti sur le volume du programme, un seul réglage pour un lot du même carter ou engrenage |
| Le dossier de documentation : certificats matière EN 10204 3.1, rapport dimensionnel MMT, dossier de première pièce de type PPAP sur demande | Kits de joints commandés par numéro de série pour les vérins de bennes et de remorques |
Rechange
Remplacement et réparation
Les demandes de remplacement dans l'automobile nous parviennent souvent sous la forme d'une pièce usée sans plan : un carter de boîte de vitesses dont l'alésage de roulement est devenu ovale, une boîte dont les dents d'un étage sont usées, ou un vérin de benne basculante à la tige rayée. Sur un vérin, nous mesurons l'alésage, la tige, la course et la géométrie de fixation, sur un engrenage le nombre de dents, le module, l'angle de pression et l'angle d'hélice. Nous chiffrons ensuite une réfection ou une pièce neuve dans le même encombrement avant toute coupe de métal. Si l'ancienne pièce a cédé prématurément, nous vous en indiquons la raison. Une tige usée sous un chrome simple reçoit sur la pièce de rechange une trempe par induction ou une superfinition.
Un kit de joints de rechange est fourni avec chaque vérin sur demande. D'autres kits se commandent avec le numéro de série gravé sur le corps, pour qu'un exploitant de flotte garde en stock le bon kit pour chaque vérin qu'il utilise. Un programme véhicule qui construit des milliers d'unités identiques a besoin du même carter, engrenage ou vérin dans chaque unité. Nous conservons le plan et l'outillage, si bien qu'un lot commandé plus tard dans le programme correspond à la pièce d'origine sans reconception.
Sur plan
Sur échantillon usé
Lots pour un programme véhicule
Kits de joints par numéro de série
Documentation
Normes et documentation
Les composants sont livrés avec des certificats matière, des relevés dimensionnels et des protocoles d'essai, en référence aux normes de votre programme.
| Norme | Ce qu'elle couvre |
|---|---|
| EN 1706 | Composition chimique et propriétés mécaniques des alliages d'aluminium de fonderie |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Spécification des matériaux frittés PM et MIM |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Classes de précision pour la géométrie des dentures |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensions de montage des vérins hydrauliques, séries 160 bar et 250 bar |
| ISO 4413 | Exigences de sécurité pour les systèmes et composants hydrauliques |
| ISO 10100 | Essais de réception pour vérins hydrauliques |
| EN 10204 3.1 | Certificat matière avec résultats d'essai traçables, sur demande |
| ISO 513 | Classification des nuances de carbure cémenté |
Les règles d'homologation et de sécurité des véhicules s'appliquent au véhicule complet et relèvent de la responsabilité du constructeur qui intègre nos composants. Nous fournissons la documentation des composants eux-mêmes : certificats matière, rapports dimensionnels et protocoles d'essai référencés aux normes ci-dessus, avec un dossier de première pièce de type PPAP sur demande.
Notre système qualité est certifié ISO 9001:2015. Pour en savoir plus sur les étapes de contrôle et les équipements : Qualité.
Qualité
Contrôle qualité
Chaque commande passe par trois étapes de contrôle. Nous vérifions la matière première par rapport à son certificat, et là où la nuance est déterminante, par exemple sur une ébauche de tige forgée ou un lot de poudre pour engrenages frittés, nous effectuons aussi une analyse spectrochimique. Pendant l'usinage, nous mesurons avec des palpeurs Renishaw sur la machine et sur une MMT Zeiss Contura avec une erreur inférieure à 3 µm. La MMT est vérifiée selon un calendrier, toutes les 45 heures machine.
Pour un vérin, cela signifie un essai de pression à 1,5× la pression de service, un contrôle d'étanchéité sur chaque joint dynamique et statique, une course complète sans à-coups, et l'épaisseur de chrome mesurée en plusieurs points autour de la tige. Les carters moulés sous pression sont radiographiés pour détecter la porosité aux bossages de roulements et aux faces d'étanchéité avant l'usinage des alésages de roulements en H7 et leur contrôle sur un banc à chute d'air ou à chute de pression. Les engrenages frittés et les trains d'engrenages MIM font l'objet d'un contrôle de densité, de dureté et de dimensions sur chaque lot, et les engrenages taillés par usinage sont mesurés en profil, en hélice, au pas et en faux-rond par rapport à leur classe ISO 1328, avec contrôle de la dureté et de la profondeur de cémentation après traitement thermique. Sur les bagues de guidage et faces d'étanchéité en carbure, nous testons la dureté Rockwell sur la pièce finie et contrôlons la taille des grains et la répartition du liant au microscope. Une inspection tierce partie peut être organisée sur demande, et la documentation, y compris un dossier de première pièce de type PPAP lorsqu'un programme l'exige, reste avec le lot.
Pour en savoir plus : Qualité.
Actualités Hydroforce
Depuis notre atelier
Moulage sous pression d'aluminium pour groupes motopropulseurs automobiles : carters de boîtes de vitesses et de transmissions
Carters de boîtes de vitesses, de boîtes de transfert, de différentiels et d'e-axles, moulés à ±0,1–0,3 mm, avec alésages de roulements usinés en H7 et traitement thermique T6 lorsque la pièce supporte une charge structurelle.
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Engrenages droits et hélicoïdaux, pignons de chaîne et engrenages de pompe pressés et frittés, avec une densité finale jusqu'à 97 % et des tolérances MIM jusqu'à ±0,02 mm ; leur porosité résiduelle aide les entraînements automobiles à fonctionner plus silencieusement.
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Lire la suite →FAQ achats
FAQ
Quelle documentation fournissez-vous pour les composants destinés à un programme véhicule ?
Chaque carter moulé sous pression est livré avec un rapport dimensionnel MMT, un certificat matière selon EN 1706 et, sur les zones sensibles à la porosité, un contrôle par radiographie. Les engrenages sont livrés avec leur rapport de contrôle ISO 1328 ou de lot fritté, les relevés de dureté et de profondeur de cémentation lorsqu'un traitement thermique s'applique, et le certificat matière. Sur demande, nous constituons à partir des mêmes données un dossier de documentation de première pièce de type PPAP : notes de revue de plan, rapport de mesure de la première pièce, relevés de maîtrise du procédé et certificats matière et d'essai, couvrant les éléments que demande votre programme.
Pouvez-vous refaire un vérin ou tailler un engrenage à partir d'un échantillon usé, sans plan ?
Oui. Envoyez-nous la pièce, ou des photos avec les cotes d'alésage, de tige, de course et d'axe pour un vérin, ou le nombre de dents, le module et l'alésage pour un engrenage. Nous relevons la géométrie sur l'échantillon et chiffrons avant toute coupe de métal. Si la pièce a cédé prématurément, nous vous dirons quoi changer sur la pièce de rechange, par exemple le mode de trempe de la tige ou la profondeur de cémentation de l'engrenage, pour qu'elle dure plus longtemps sur la prochaine unité.
Nous menons un programme véhicule avec des milliers d'unités identiques. Pouvez-vous fournir en lot ?
Oui. Une fois le premier carter, engrenage ou vérin chiffré, outillé et testé par rapport à votre plan, les unités suivantes sont produites en lot, avec les mêmes certificats et essais sur chaque pièce et un seul réglage pour la série. Le plan et l'outillage restent archivés, si bien qu'un lot ultérieur pour le même programme correspond à la première pièce sans reconception.
Quelle est la commande minimale et quel est le délai ?
Un seul vérin convient, avec les mêmes certificats et essais qu'un lot de série. Le moulage sous pression, la métallurgie des poudres et le MIM sont des procédés de série qui reposent sur un outillage. Envoyez-nous les volumes de votre programme, nous dimensionnerons l'outillage et chiffrerons : carters moulés sous pression de quantités prototype jusqu'à plus de 1 000 pièces par jour, pièces frittées et MIM de quelques centaines de pièces pour la validation jusqu'à des millions par an. Nous indiquons le délai dans le devis. L'outil doit être construit et mis au point et la première pièce validée avant le début de la série, donnez-nous donc votre date de début de production et nous planifierons l'outillage et les livraisons en conséquence.
Capacités associées :
Demander un devis
Envoyez-nous un plan, un cahier des charges ou une photo de la pièce usée avec ses cotes, et indiquez-nous à quel programme ou véhicule elle appartient : une boîte de vitesses, un e-axle, un moteur, un ensemble de châssis, un actionneur ou une benne basculante. Nous chiffrerons le carter, l'engrenage, le vérin, le moteur ou la pièce en carbure, fabriqué à la tolérance et testé avant expédition, avec la documentation dont votre programme a besoin.