Introduction aux procédés de fabrication

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1 Éléments de dessin technique ( : Automne 2004) Introduction aux procédés de fabrication Hocine KEBIR Maître de Conférences à l UTC Poste : 7927 Hocine.kebir@utc.fr 1/46

2 Introduction Avec quels procédés fabrique-t-on ces pièces? Objectif du cours Présentation de certains procédés de mise en forme Pour une description plus détaillée voir les UV liées aux méthodes de fabrication : TN03 - TN23 2/46

3 Procédés s de mise en forme A partir de l état solide A partir de l état liquide Par enlèvement de matière Fraisage Tournage Perçage Brochage Par déformation permanente Forgeage Emboutissage Mise en forme Moulage A partir de poudres 3/46

4 1) Mise en forme par enlèvement de matière Différents outils permettent d enlever de la matière à une pièce brute Usinage par outil coupant : fraisage, tournage, perçage Rectification par enlèvement de matière à l aide des grains abrasifs d une meule Électroérosion par désintégration de la matière à l aide d une éléctrode 4/46

5 1) Usinage par outil coupant Usiner c est engendrer des surfaces par coupe du métal La production des différentes surfaces résulte de la conjugaison de deux mouvements Mouvement de coupe (qui est rapide) Fraisage Mouvement d avance (qui est lent) Tournage 5/46

6 Fraisage Fraisage 6/46

7 Fraisage Fraiseuse C est un procédé d usinage de formes globalement prismatiques. Il utilise des outils de coupe à dents multiples de forme circulaire appelés fraises. La fraise est animée d un mouvement circulaire uniforme (mouvement de coupe), Son axe est généralement fixe. Fraise Pièce Table La pièce est solidaire d une table qui est déplacée en fonction de l usinage à réaliser (mouvement d avance). 7/46

8 Fraisage Vidéo : Exemple d usinage sur une fraiseuse 8/46

9 Les opérations de fraisage Les opérations "en bout" : La surface usinée est sous la fraise. Les opérations "en roulant" : La surface usinée est tangente à la génératrice de la fraise. C'est donc le profil de la fraise qui va déterminer la forme. Le profilage, le détourage, l'usinage de poche, le contournage sont des opérations "en roulant". Alésage Lamage 9/46

10 Les outils pour le fraisage Surfaçage de face par une fraise à surfacer 1 taille 2- Surfaçage de profil par une fraise à surfacer 1 taille et fraise 2 taille 3- Surfaçage et dressage combiné avec prédominance d'un fraisage de profil 4- Rainurage par une fraise 3 tailles 5- Rainurage par une fraise 2 tailles 6- Surfaçage et dressage combiné avec prédominance d'un fraisage de face 10/46

11 Les outils annexes pour le fraisage Pour le perçage : foret 2- Pour le lamage : fraise à lamer 3- Pour le chanfreinage : fraise à noyer 4- Pour le centrage : fraise à centrer 5- Pour le perçage : foret étagé 6- Pour l'alésage : l'alésoir 11/46

12 Fraisage : Exemples 12/46

13 Fraisage : Exemple Pièces brutes Fraisage dans la masse Contournage, surfaçage, alésage, rainurage, perçage, taraudage Usinage complet Pièce finie après la rectification 13/46

14 Fraisage Vidéo : Fraisage dans la masse 14/46

15 Fraisage Vidéo : Alésage 15/46

16 Fraisage Vidéo : Changement d outillage 16/46

17 Fraisage Vidéo : Contournage 17/46

18 Fraisage Vidéo :Rainurage 18/46

19 Fraisage Vidéo : Rectification 19/46

20 Fraisage Tournage 20/46

21 Tournage Ce procédé d usinage permet d obtenir des formes de révolution extérieures ou intérieures, à l aide d outil généralement à tranchant unique Outil Pièce Porte-outil 21/46

22 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 22/46

23 Tournage Chariotage l'outil se rapproche plus de la broche qu'il ne se déplace vers l'axe de rotation Dressage l'outil se rapproche plus de l'axe de rotation qu'il ne se déplace vers la broche Copiage obtention d'une pièce de révolution dont la génératrice est un profil composé complexe Alésage 23/46

24 Les outils pour le tournage 1- Outil à saigner 2- Outil à charioter droit 3- Outil à retoucher 4- Outil pelle 5- Outil à retoucher Outil à fileter Outil coudé àcharioter 8- Outil couteau Outil à dresser d'angle 10- Outil à dresser les faces 11- Outil à chambrer Outil à aléser 13- Outil à fileter intérieurement 14- Outil à aléser-dresser 24/46

25 Tournage : Exemples 25/46

26 Tournage : Exemple 26/46

27 Tournage Pièce brute Tournage Taillage par fraise mère 27/46

28 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 28/46

29 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 29/46

30 Perçage Perçage 30/46

31 Perçage Le perçage est une opération qui permet la réalisation de trous cylindriques en pleine matière à l aide d un outil appelé foret 31/46

32 Exemple d autre d technique d usinaged Vidéo : Taillage d engrenage conique 32/46

33 Emboutissage Emboutissage 33/46

34 Emboutissage Cette technique permet l obtention de corps creux à partir d un flan découpé dans une feuille. Poinçon Le flan est déformé entre une matrice et un poinçon. L outillage (poinçon, matrice, ) est monté sur une presse Flan Matrice Ce procédé s applique aux pièces de grande série (automobile, électroménager, ). Ces pièces étant généralement de faible épaisseur, l emboutissage s effectue à froid Presse 34/46

35 Emboutissage : exemples de pièces embouties 35/46

36 Forgeage Forgeage Exemple de pièce forgée à chaud : vilebrequin 36/46

37 Forgeage Estampage et matriçage sont deux termes synonymes, estampage étant réservé au forgeage mécanique des aciers alors que matriçage est utilisé pour le forgeage des métaux non ferreux Principe Un lopin (morceau cisaillé dans une barre laminée) est chauffé àtempérature convenable. Il est ensuite déformé entre deux matrices en acier portant des gravures correspondant aux formes intermédiaires (ébauches) puis définitives à obtenir. Ces matrices sont montées sur un marteau pilon ou sur une presse à forger. Sous l action des forces de pression, le métal se déforme et remplit les empreintes. 37/46

38 Forgeage : Exemples Exemples de forgeage par estampage Exemple de forgeage libre 38/46

39 Autres procédés s de mise en forme : hydroformage Principe 39/46

40 Mise en forme à partir de l él état liquide Moulage 40/46

41 Moulage Le moulage permet de réaliser des pièces pleines ou creuses, pouvant présenter des formes très compliquées, en remplissant de métal liquide ou de polymère pâteux une empreinte appelée moule. moule métal fondu 41/46

42 Moulage Après solidification et refroidissement, on obtient la forme et la dimension souhaitée On réalise ainsi une sensible économie de matière et on réduit considérablement voire totalement les usinages d où une économie substantielle (moyenne et grande séries) 42/46

43 Moulage : exemples 43/46

44 Mise en forme de poudres Poudres 44/46

45 Mise en forme de poudres 1 3 Mélange des constituants (poudre et additifs) Frittage ou consolidation à haute température 2 4 Compression de la poudre Pièces finales 45/46

46 Fin 46/46