Gain de temps énormes réalisé avec un process sécurisé

Taraud à refouler hélicoidal Punch Tap

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Mature et efficace pour la production de masse.

Depuis 1993 , Audi Hongrie develloppe et produit des boites de vitesses pour le groupe Volkswagen. Aujourd' hui, la société contrôle le process de fabrication de manière totale.
Un fournisseur d' outils de taraudage pour la production est EMUGE FRANKEN

Plus de 2 millions de transmissions et prés de 165000 voitures ont été produites par Audi Hongrie en 2019. Prés de 70% des 3 et 4 cylindres essence et 20% de 6 cylindres diesel. Les modèles Sport 5, 8 et 10 cylindres représentent 2%. 8% sont des transmissions électriques.

C'est la production de Audi Hongrie. 5 modèles essence et 3 modèles diesel plus une famille électrique avec une puissance entre 63et 470 kW. L' audi TT coupé et roadster ainsi que le Q3 et Q3 Sportback sont les modèles principaux. Depuis 2019 , AUDi y produit le model Q3 avec moteur hybride.


 
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Ancré pour longtemps sur cette nouvelle ligne

Une partie de la gamme d' Audi Hongrie sont des moteur 3 Litres V6 essence pour les Audi S5 et RS5 qui sont aussi montés sur les modèles Porsche Macan,Touareg et RS. La production du moteur TFSI a démarré en 2016 sur une ligne spécialement conçue.

Un des facteurs de progrés fut dés le départ, le taraudage à déformation avec le cycle Punch Tap dévelloppé par EMUGE FRANKEN. L' intégration de ce process sur cette nouvelle ligne a été validée par de nombreux tests. Tous les tests de qualité, statiques, dynamiques et de durée dans le temps ainsi que les tests de montage et démontage ont été positifs.
 
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Tarauder sans copeaux et en microlub

Le taraudage par déformation reste pour Audi Hongrie un succés dans leur stratégie d' usinage. En même temps, on travaille désormais en microlub.
Ce qui a décidé Audi d' utiliser la technologie Punch Tap, ce fut l'abscence de copeaux, le gain de temps et d' énergie.

Le Punch Tap a un parcours beaucoup plus court dans la pièce par rapport à la déformation traditionnelle que l' on gagne un temps exceptionnel.  Le temps de cycle se trouve ainsi réduit de prés de 90 % .



 
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200 Filetage par moteur

Les deux culasses sont usinées avec le Punch Tap ainsi que le carter vilebrequin du V6. Ces 2 pièces sont en fonte d' aluminium et avec 2 types d' alliages. Les culasses sont en AlSi7Cu0,5Mg alors que les carters sont en AlSi8Cu3 . Les tarauds utilisés sont essentiellement des M6.

Pour tout le moteur, vous en comptez 200. Ces pièces sont usinées sur des Grob 320 et 520 avec système Siemens. La tolérance de flanc de filet est de 6H , la tolérance de coeur est en 7H.

Ces deux tolérances sont atteintes sans problémes avec en plus un bon état de surface. La déformation offre une profondeur filetée utile jusqu'à 3XD. Dans chaque application, l' outil est stable en terme de serrage dévelloppé avec un mandrin spécial PT Synchro.

 
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Nouvelle dimension pour la productivité

La technologie Punch Tap est une révolution par rapport au taraudage par déformation classique. Si on compare le parcours du Punch Tap par rapport à un taraud classique pour un M6 , la profondeur filetée utile est plus courte de 15mm.

Le temps de cycle se retrouve réduite de plus de 75%. Le Punch Tap rentre dans un premier temps hélicoidalement dans la pièce et fabrique en même temps une rainure dans la profondeur filetée. Dans un second temps, la géométrie spéciale de la dent forme le filetage d' une demi rotation avant de ressortir dans la phase finale. Le parcours de l' outil se retrouve réduit de 90% par rapport à un process traditionnel.

Le gain de temps réalisé dépend du filetage fini. Chez Audi, nous avons gagné 0,7 s en comparaison du système traditionnel, rapporte Attila Bugárde chez Audi Hungaria.

 
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Une optimisation permanente

En 6, AUDI avait annoncé lors de la foire AMB, le démarrage de l'usinage du V6 avec le Punch Tap. Depuis l' outil a été optimisé. Par exemple, le traitement à chaud de l' acier rapide et l' harmonie entre la dureté et la tenacité a été harmonisé. Le revêtement et la finition a été aussi améliorés. Les tests de revêtement ont montré que les 2 alliages AlSi8Cu3- et AlSi7Cu0,5Mg avaient une usure différente.

Pour l' usinage des culasses, on a utilisé un revêtement Tin, pour le carter un Tinain avec finish, d' aprés Christian Beer d' EMUGE FRANKEN qui a develloppé et optimisé le Punch Tap.

Avec l' implantation réussie du Punch Tap sur les lignes de série, EMUGE FRANKE a sécurisé le process en particulier en microlub. On est passé de l' emulsion à la microlub. "Pour le Punchtap , nous avons besoin d' un bon graissage car toutes les dents de filetage travaillent ensemble et cela avec un gros couple." déclare Peter Kopton responsable de la technologie Punch Tap chez Audi. "Sous ces conditions, le Punch Tap a prouvé qu' il travaille de manière plus sécurisé".

En conclusion: Le Punch Tap fonctionne avec de la microlub trés rigide et apporte des durée de vie élevées. L' explication est que l' outil a un parcours d' outil trés court. Avec cette demi rotation de filetage, il n' y a pas de soudure sur les dents de filetage. La pression sur les dents est si forte que la zone de déformation s' oppose à une soudure sur la pièce.
 
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Le coup d' aprés

Cela fait maintenant 4 ans que le moteur V6 est usiné de cette façon. Un Process sécurisé et une durée de vie conséquente. Actuellement avec un outil, on taraude 200 000 trous, pour le carter vilebrequin, on en fait 90 000. "Et cela avec un outil HSS!" insiste notre technicien EMUGE FRANKEN local Nandor Narai.

" C'est vraiment un grand succés" mais le develloppement continue. On discute déja de passer de 90 000 à 120000 tarauds sur le carter vilebrequin. Les essais ont été effectués et il est déjà sûr que nous atteignons les 120000 taraudages. La question est maintenant si la ligne est approppriée pour cela.

Csaba Bittmann rajoute: Dans la culasse nous battons des records de 250 000 taraudages. Depuis quelques années il accompagne la durée de vie sur les lignes de production.
 
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Le client comme inspiration

Le Punch Tap s' est imposé comme une technologie efficace dans la production de série, tant en durée de vie que sous des conditions d' usinage difficiles. Le procédé permet de gagner sur les investissements et n' engendre pas de couts supplémentaires qu' un outil conventionnel afirme Mr Kopton Aprés 4 ans en vie série, le Punch Tap s 'impose en tant que technologie d' avant garde.

Le chemin pour y arriver . EMUGE FRANKEN vous accompagne du début localement jusqu'à la série. Jusqu' à présent, notre technicien est sur place pour optimiser encore plus loin notre technologie. Kopton insiste sur l' environnement dans le develloppement entre AUDI et EMUGE FRANKEN Le partenariat se retrouve dans le dévelloppement autant dans le perçage que le filetage. Le nouvel exemple est le Taptor, qui relie la technologie de filetage avec un foret hélicoidal 2 en 1 et qui permet ainsi des gains exceptionnels.

Dietmar Hechtle chef du département technique chez EMUGE FRANKEN confirme: Le partenariat trés sérré et l' ouverture d'esprit a permis à cette innovation de voir le jour. Le client est notre inspiration. Il nous montre quelles sont les pièces qu'ils vont usiner dnas les cinq à dix anset quels outils il faut devellopper. Chez AUDI , cette coopération a permis un bon technologique.
 

Sources image: Photo 1 Audi AG,Photos 2,3,4,7,8 Audi Hungaria, Photos 5,6 EMUGE-FRANKEN)

Contact

Emuge Richard Glimpel GmbH & Co KG

Mr Pascal Brison

2 boulevard de la libération
93284 Saint Denis
France

Tel:  +33 1 55 87 22 22
Email   pascal.brison@emuge-franken. com
Audi Hungaria Zrt



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9027 Györ
Hungary

Tel:  +36 (96) 66 1000.
Web: audi.hu/de/

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