EXAMEN GMP 241 Session2 de juin 2013 Durée 3 heures Aucun document autorisé Calculatrice autorisée

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1 Examen GMP241 Juin 2013 EXAMEN GMP 241 Session2 de juin 2013 Durée 3 heures Aucun document autorisé Calculatrice autorisée Remarque 1 : Le sujet comporte deux parties A et B qui doivent être IMPERATIVEMENT rendues sur des copies séparées Remarque 2 : la présentation des documents rendus sera prise en compte Remarque 3 : identifiez correctement chaque réponse (référence du numéro de question indispensable) Pour maintenir un marché de sous-traitance, dans un contexte de réduction des coûts de production, un partenariat plus étroit s est établi entre une entreprise de fonderie et une entreprise d usinage. La fabrication concerne un embout de tige de vérin utilisé sur du matériel de travaux publics. Le nouveau cahier des charges impose une réduction des délais et des coûts de fabrication. Une amélioration de la réactivité des deux entreprises devient nécessaire. L objectif retenu est la diminution de 20% du temps de production, sans augmentation significative du coût et ce, en utilisant les moyens de production disponibles. Les conditions actuelles de production sont : après fonderie, l ensemble des opérations, jusqu à l expédition, est réalisé dans l entreprise d usinage, les pièces sont produites en moyennes séries renouvelables (96/mois) par lots de 24. Pièce Brute Pièce usinée Page 1 sur 18

2 Examen GMP241 Juin 2013 Partie A : élaboration des bruts Mise en situation : On s intéresse donc à la fabrication du Brut de l embout de tige de Vérin. La matière qui a été choisie par le Bureau d étude est du 20Mn6, un acier faiblement allié avec 0,2% de carbone et 1,5% de Manganèse. 1. Questions de cours : Question 1. proposer une classification des procédés de fonderie que vous connaissez. Question 2. proposer une classification des procédés de Forge que vous connaissez. 2. Etude de l embout de vérin Question 3. Faire une analyse morphologique de la pièce. Vous pourrez vous aider du document réponse DR1 Etude morphologique Question 4. Proposer et justifier, un mode de fabrication de l embout. Question 5. Le procédé choisi est la fonderie Sable. Sur le document réponse DR2 Habillage du brut pour la fonderie sable, on donne une vue de la pièce brute non complète. Réaliser un habillage de la pièce brute. On vous demande de détailler clairement votre démarche. On vous demande aussi de d'expliquer clairement comment sont obtenues les formes intérieures. Vous donnerez des valeurs numériques quand vous le pourrez. Merci d utiliser de la couleur, pour expliciter votre démarche. Question 6. Lors de la mise en route de la pièce, on s aperçoit que des défauts internes sont présents dans la pièce et la fragilise. De quel type de défauts peut-il bien s agir? Pourquoi et où apparaissent-ils? Comment pourrait-on les supprimer? Question 7. Proposer une autre de mode l obtention de brut qui permette de s affranchir totalement des défauts internes dus à la fonderie, justifier votre réponse. Question 8. Sur le document réponse DR3 Habillage du brut pour Nouveau Procédé Proposer une modification du tracé de la pièce brute pour s adapter à ce nouveau procédé. Question 9. Sur le document réponse DR4 Outillage de finition nouveau procédé Réaliser le dessin du l outillage de finition et légendez le, vous préciserez de quel type de machine il s agit. Page 2 sur 18

3 Examen GMP241 Juin 2013 Partie B : Processus d usinage Mise en situation : On s intéresse à présent à la partie usinage de l embout de tige de Vérin. On rappelle que la matière qui a été choisie par le Bureau d étude est du 20Mn6, un acier faiblement allié avec 0,2% de carbone et 1,5% de Manganèse. Un dessin de définition de la pièce est fourni ainsi qu une liste d entités usinées. 3. Choix des opérations et des outils pour une phase de tournage Dans cette phase de tournage, on souhaite choisir les outils et l enchainement des opérations de tournage des surfaces de la partie droite de la pièce, à savoir les entités : Cy1, Ch2, Pl2, Pl6, Pl5, Al3, Ch5, Al2, Ch3, To1 et Co1 (voir figure «entités usinées»). On considère qu il s agit d une pièce courte et creuse, usinée en l air. Question 1 : A partir de la phase enveloppe, proposer la liste ordonnée des opérations de tournage pour fabriquer les entités de la partie droite de la pièce. Question 2 : A l aide des extraits du catalogue Sandvik Corokey 2007 fournis, choisir les outils et les conditions de coupe pour l usinage de : Demi-finition des surfaces extérieures de la partie droite de la pièce Finition des surfaces extérieures de la partie droite de la pièce Finition des alésages, chanfreins et plans intérieurs de la partie droite de la pièce On recommande l usage de la série CoroTurn RC pour les surfaces extérieures On recommande l usage de la série CoroTurn 107 (à vis) pour surfaces intérieures 4. Choix de processus d usinage sur centre d usinage Dans cette phase sur centre d usinage, on souhaite choisir les outils et l enchainement des opérations pour les 4 trous taraudés Tr1-4 ainsi que le plan Pl4 (voir figure «entités usinées»). Question 3 : Avec une approche ascendante, proposer au moins un processus d usinage et le (ou les) outils et les conditions de coupe pour la réalisation des 4 trous taraudés Tr1-4. Question 4 : Proposer un processus d usinage (outils et cycle d usinage) pour la réalisation du plan Pl4. MODES DE PERCAGE Perçage avec foret série courte à affûtage classique (dépouille conique) Perçage avec foret série courte à affûtage auto centrant (2 pentes, 3 pentes, à dépouille hélicoïdale) Pointage + perçage avec foret série courte à affûtage auto centrant TOLERANCES DE CENTRAGE (mm) D = 2 à 6 mm D = 7 à 20 mm D = 21 à 40 mm ± 0,12 ± 0,20 ± 0,25 ± 0,08 ± 0,10 ± 0,15 ± 0,05 ± 0,06 ± 0,08 Page 3 sur 18

4 Examen GMP241 Juin 2013 Conditions de coupe FORETS HELICOÏDAUX et FORETS ALESEURS en ARS Vitesse Diamètre de perçage mm Matière de coupe m.min -1 Avance mm.tour -1 Aciers < 600MPa ,12 0,18 0,23 Fontes dures ,12 0,18 0,23 Alliages légers ,16 0,23 0,31 Page 4 sur 18

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