Conception pièces et outillages en injection

Transcription

1 Conception pièces et outillages en injection Personnes concernées Techniciens, ingénieurs, responsables bureau d études, chefs de projet, dessinateur, agent de méthodes, concepteur de pièces devant faire appel au procédé d injection, personne intégrant un bureau d études de pièces injectées. Pré-requis Posséder de bonnes bases en dessin industriel et construction mécanique. Avoir suivi le stage «Connaissance des matières plastiques» ou avoir un niveau équivalent. Objectifs Définir les principaux critères de choix matière à partir du cahier des charges pièce, Concevoir une pièce injectée en déjouant les pièges de la conception, en tenant compte de l outillage associé et des opérations de reprise Concevoir un outillage techniquement et économiquement performant Prendre en compte les défauts et contraintes liés à l outillage pour le perfectionnement de la conception de pièce. Durée 2 x 5 jours séparés par un retour en entreprise (70 heures). ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 1/8

2 Méthode pédagogique Exercices et débat Etude de cas et analyse de problèmes rencontrés lors de la conception et solutions possibles pour réduire les risques, A partir d une étude de cas, interpréter les résultats d une analyse rhéologique et proposer des améliorations. Conditions de formation Cette formation est assurée par un formateur possédant une sérieuse expérience industrielle en matière de conception et de mise au point de produits injectés. De nombreuses applications pratiques illustreront les erreurs ou anomalies de conception à éviter ainsi que leurs conséquences. Conditions de sécurité L application des règles de sécurité nécessite que chaque stagiaire soit muni d un vêtement de travail et d une paire de chaussures de sécurité pour les travaux en atelier. Les conséquences du non respect de leur part ne sauraient engager la responsabilité de l ISPA. Programme I) La matière 1. Rappel sur les matières plastiques Objectif : acquérir les connaissances fondamentales sur les matériaux Structure des matériaux Relations structures propriétés Transitions de phases Le retrait Impact sur la conception des pièces et outillages 2. Caractérisation des matières plastiques Objectif : posséder les connaissances nécessaires permettant de choisir la matière la mieux adaptée à une utilisation donnée ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 2/8

3 Normalisation des essais : NF, ISO, UL, DIN, ASTM Caractéristiques mécaniques : Traction Flexion Compression Choc Dureté, etc Caractéristiques thermomécaniques : Température de fléchissement sous charge, HDT Température de ramollissement Vicat Caractéristiques électriques : Résistivité Résistance au courant de cheminement Rigidité diélectrique, etc Caractéristiques spécifiques : Fluidité Comportement au feu Propriétés optiques Vieillissement 3. Monographie des polymères Objectif : connaître la «carte d identité» de chaque matière thermoplastique pour guider un choix Présentation des différentes familles Tour de table sur les matières utilisées par les participants Etude monographique des différentes matières thermoplastiques suivant une trame préétablie Nom chimique ISO Densité, structure, obtention Températures de transition Avantages et limites d emploi Conditions de mise en œuvre Utilisations Coût ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 3/8

4 4. Fiche technique matière Objectif : être capable de traduire une fiche technique Analyse d un cahier des charges pièce et traduction en caractéristiques matières Caractéristiques physiques Caractéristiques de mise en œuvre Caractéristiques économiques Exemples de fiches matière «fournisseurs» II) Conception d une pièce Objectif : apporter les connaissances fondamentales permettant de concevoir une pièce plastique répondant au plus près à un cahier des charges et nécessitant un outillage techniquement et économiquement satisfaisant. 1 Critères de choix du matériau 2. Conception Epaisseur parois Nervures et renforts Bossages Trous Rayons Bords Parois et fonds Dépouilles Contre-dépouilles Zones d Alimentation 3. Procédure de conception (check-list) 4. Assemblages élastiques (géométrie et dimensionnement) Encliquetage Emmanchement à force Bossage (vissage) Film-charnière 5. Présentation des procédés d assemblage (principe, possibilités et limites d emploi) Soudage Ultrasons Plaque chauffante Friction (rotation et vibration) Laser ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 4/8

5 Rivetage Insertion Surmoulage Collage Automatisation et contraintes dimensionnelles (cotes outil) 6. Tolérances dimensionnelles Contexte Normalisation Présentation de la norme NFT Défauts des pièces injectées Identification des défauts liés à la conception Causes, remèdes associés III) Etude de cas ISPA et Stagiaires Conception par l exemple : analyse et débat autour de pièces ISPA ou proposées par les participants IV) Synthèse de fin de première semaine Regard sur les points à revoir ou préciser Questions ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 5/8

6 V) Conception d un outillage Deuxième semaine Objectif : apporter les connaissances sur la conception et la réalisation d un moule. 1. Généralités sur le moule Le projet Facteurs influençant la conception de l outillage Rôle des prototypes dans la conception Définition Architecture, composants Eléments standards Matériaux utilisés Nuances d aciers Compatibilité de frottement des matériaux 2. Les 5 fonctions du moule Fonction guidage et centrage Fonction alimentation Relation buse presse / buse moule Alimentation par carotte directe Disposition des empreintes Section des canaux d alimentation Dimensionnement des canaux Pièges à goutte froide Positionnement et dimensionnement du seuil d injection Différents seuils Moule 3 plaques Eventation ; précautions, techniques carotte et canaux isothermes canaux chauds bloc froid canaux chauds bloc chaud Fonction mise en forme Démoulage de dépouilles Démoulage de contre dépouilles internes ou externes par déformation Démoulage de contre dépouilles externes Démoulage de contre dépouilles internes ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 6/8

7 Fonction refroidissement Isolation du moule Circuits de refroidissement et disposition Refroidissement en pavé Techniques de refroidissement des broches Refroidissements des empreintes (solutions d alliages) Calcul simplifié des circuits de refroidissement Calcul du temps de refroidissement pièce Fonction éjection Ejecteurs de carotte Ejecteurs de pièces Ejection par dévêtissage Ejection par soupapes pneumatiques Ejection bi-étagée 3. Etat de surface d un moule Grainage Par électroérosion, Par attaque chimique Polissage Traitements de surface 4. Résistance mécanique du moule Choix des épaisseurs de plaques Surface de plan de joint 5. Systèmes et moules spéciaux Techniques particulières Démoulage de filets extérieurs Démoulage de filets en force Techniques de dévissage Moules à étages 6. Documents outillages Listing cahier des charges outillage Procédure de conception (check-list) Validation plan d outillage Listing réception outillage VI) Etude de plan de moule Plan ISPA ou présentés par les participants Nomenclature Construction Cinématique Refroidissement ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 7/8

8 VII) Technologie de l injection Objectif : familiariser avec la mise en œuvre et mieux cerner les difficultés du process d injection. 1. La presse Fonction fermeture sécurité outillage verrouillage Fonction plastification /injection 2. Process d injection Analyse des phases Cycle Paramètres de moulage Défauts des pièces plastiques liés au process 3. Démonstration sur presse à injecter. A partir d une presse équipée d un moule et réglée, mise en route et analyse des différentes phases avec présentation de l influence des paramètres fondamentaux sur la qualité des pièces VIII) Débat et débat de fin de session ISPA-E/FC Conception pièces et outillages en injection 03/15 JPR/CB Page 8/8