CONCEPTION D UNE BRIDE

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1 IUT GMP 1/5 CONCEPTION D UNE BRIDE I ) NECESSITE D UN CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (CdCF) Lorsqu une entreprise à besoin d une machine spéciale pour fabriquer ses produits, et qu elle ne peut pas ou ne sait pas la construire elle-même, elle fait appel à une autre entreprise spécialisée dans ce type de travail : c est ce que l on appelle la sous-traitance. Pour simplifier, on appellera l entreprise commandant la machine le client, et l entreprise la concevant et la réalisant le concepteur. Le CdCF est un recueil rédigé par le client et destiné au concepteur d un produit. Il contient toutes les consignes à respecter et toutes les performances que doit atteindre le produit. Ces consignes peuvent concerner : - La cadence de la machine - La maintenance de la machine - La précision de la machine - Le prix a ne pas dépasser - etc... Le concepteur doit le suivre à la lettre. Si un des points n est pas respecté, ou s il est impossible de satisfaire aux exigences du CdCF (à cause d un budget trop faible, par exemple), le contrat clientconcepteur peut-être rompu.

2 II ) MISE EN SITUATION : Vous aller vous placer dans le rôle du concepteur. Vous faîtes partie du bureau d études d une P.M.E. réalisant des montages d usinage. Embase supérieure Vous venez de recevoir un CdCF d un client fabriquant des conduites métalliques en série. Ce CdCF concerne l élaboration de raccord permettant de passer d une conduite de diamètre 100 à une conduite de diamètre 80. La cadence de production est de 60 pièces par jour. FIG 1 La figure 1 ci-contre représente le dessin de définition en demi-coupe du raccord. FIG 2 Embase inférieure FIG.3 La figure 2 représente cette pièce assemblée aux 2 conduites de diamètres différents. Notons la présence de joints d étanchéité entre chaque élément. La fabrication de ces pièces nécessite plusieurs phases. Ces pièces seront tout d abord moulées. La figure ci-contre représente le brut de fonderie. Les traits double mixtes fins représentent les usinages à réaliser dans ce brut afin d obtenir la pièce définie par le dessin de définition fig. 1, à savoir : Surface supérieure Usinage des 2 surfaces (inférieure et supérieure) recevant les joints d étanchéité. En effet, un joint mis en contact avec une surface trop rugueuse ne pourrait garantir une étanchéité parfaite. Perçage des huit trous de passages des boulons. Lors de ces usinages, les pièces de toute la série doivent être mises en place de manière identique : C est ce que l on appelle la mise en position de la pièce.

3 IUT GMP 3/5 Le système de serrage doit immobiliser fortement la pièce lors de l usinage. Sans lui, les forces importantes engendrées par un usinage ferait décoller la pièce et la projetteraient à travers l atelier. PHASE 10 : Fraisage (fraiseuse 3 axes manuelle ou CN) Sous-phase 11 : fraisage embase supérieure Op1 : surfacage Usinage de la face supérieure. Le serrage est réalisé sur l embase inférieure. Sous-phase 12 : fraisage embase inférieure Op1 : Fraisage :Usinage de la face inférieure Le serrage est réalisé sur l embase supérieure. Op2 : Perçage multibroche. Perçage simultané des 4 trous de l embase supérieure. Le serrage s effectue sur l embase inférieure. Op2 : Perçage multibroche. Perçage simultané des 4 trous de l embase inférieure. Le serrage s effectue sur l embase supérieure.

4 III ) BUT DE L ETUDE : On vous demande de concevoir le système de bridage de ce montage en vu de l'adapter à l'atelier de l'iut. Chaque point de serrage ci-dessus sera constitué d une bride. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D UNE BRIDE : On distingue deux principaux cas de figure : CAS 2 articulation CAS 1 F Bride Pièce à usiner Semelle Ressort de rappel Point d appui Cas 1 : F représente l effort de serrage. Il provoque une force, dirigée vers le bas, de la tête de la bride sur la pièce, qui plaque cette pièce sur la semelle. Dans le cas 2, l effort de serrage est généralement fourni par un vérin pneumatique ou hydraulique. Il est particulièrement employé dans les systèmes automatisés. Dans le cas 1, l effort de serrage est généralement fourni par un système manuel vis-écrou. Le ressort de rappel permet de maintenir la bride en place lorsque l on enlève la pièce à usiner. La forme cylindrique de la tête de la bride permet d avoir un contact bride/pièce de type linéique.

5 IUT GMP 5/5 IV ) CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL : Le bridage sera réalisé par des brides identiques. Le bridage correspondra au Cas 1 décrit ci-dessus. Le système doit permettre la mise en place aisée de la pièce. Le montage servant pour l usinage de l embase supérieure et inférieure, les brides devront être capables de serrer l un ou l autre des cotés de la pièce, c est à dire s adapter aux 2 épaisseurs et au deux diamètres différents des embases. L effort de serrage sera obtenu par serrage manuel d un écrou M12. Cet écrou sera monté sur un élément fileté, dont l'autre extrémité doit être fixé à un «lardon» en Té devant s'adapter à la machine outil (afin de n utiliser qu une seule clé de serrage). La cadence d usinage doit être la plus élevée possible. De ce fait, l opérateur ne devra pas faire plus de 2 tours pour desserrer l écrou fournissant l effort de serrage. Chaque jour, les 60 pièces fabriquées passent toutes en sous-phase 11, puis sous-phase 12, etc. Le contact Bride/Écrou doit être surfacique. Pour ce faire, la bride doit rester horizontale quelle que soit l épaisseur à serrer. Le point d appui sera réalisé à partir d un goujon M10 ou de tout autre élément normalisé. Les formes de la bride sont à définir. Elle sera réalisée à partir d une fraiseuse universelle dans un bloc d acier. La forme cylindrique de la tête de bride sera réalisée à la lime. Le ressort devra être guidé. Il comportera 4 spires, aura un diamètre de fil de 2 mm, et un diamètre d hélice de 18 mm. V ) TRAVAIL DEMANDE : Réaliser l avant-projet de conception en recherchant au brouillon des solutions permettant de répondre au cahier des charges ci-dessus, notamment MIP + MAP de la pièce. N'oubliez pas de faire un tour à l'atelier pour analyser le liaison à la machine-outil. Présentez-les au professeur afin de les faire valider. Dessiner la solution retenue sur le modeleur 3d et réaliser le dessin d'ensemble de ce montage d'usinage. Réaliser la mise en plan du montage d'usinage, en deux vues minimales, et pour les deux configurations de montage : serrage des deux épaisseurs d'embase. Le dessin devra comprendre une nomenclature complète.