Introduction aux procédés de fabrication. Hocine KEBIR Maître de Conférences à l UTC Poste : 7927

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1 Éléments de dessin technique (TN01 : Automne 2009) Introduction aux procédés de fabrication Hocine KEBIR Maître de Conférences à l UTC Poste :

2 Rappel : Conseils pour la modélisation des solides 3D Respecter la cotation Se rapprocher au maximum du procédé de fabrication Utiliser le maximum de fonction De base Nécessité de reconnaître les formes techniques Nécessité de connaître les Procédés de fabrication techniques Rainure Nervure Arrondi Alésage Bossage Usinage Moulage 2

3 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 3

4 Procédés 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 g Emboutissage Hydroformage Mise en forme Moulage A partir de poudres 4

5 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 5

6 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 6

7 Fraisage Fraisage 7

8 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). 8

9 Fraisage Vidéo : Exemple d usinage sur une fraiseuse 9

10 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 10

11 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 ç et dressage combiné avec prédominance d'un fraisage de face 11

12 Fraisage : Exemples 12

13 Pièce à modéliser Comment réalise-t-on cette pièce sur PROE? Comment cette pièce est-elle fabriquée? 13

14 Fraisage : Exemple Pièces brutes Fraisage dans la masse Contournage, surfaçage, alésage, rainurage, perçage, taraudage Usinage complet Pièce finie après la rectification 14

15 Fraisage Vidéo : Fraisage dans la masse 15

16 Fraisage Vidéo : Alésage 16

17 Fraisage Vidéo : Changement d outillage 17

18 Fraisage Vidéo : Contournage 18

19 Fraisage Vidéo :Rainurage 19

20 Fraisage Vidéo : Rectification 20

21 Fraisage Tournage 21

22 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 22

23 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 23

24 Tournage Chariotage Dressage l'outil se rapproche plus l'outil se rapproche plus de la broche qu'il ne se de l'axe de rotation qu'il déplace vers l'axe de rotation ne se déplace vers la broche Alésage Copiage obtention d'une pièce de révolution dont la génératrice est un profil composé complexe 24

25 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 25

26 Tournage : Exemples 26

27 Tournage : Exemple Deux outils de coupe en même temps 27

28 Tournage (Exemple) Comment réaliser cette pièce sur PROE? Roue d engrenage Comment cette pièce est elle fabriquée? 28

29 Tournage Pièce brute Tournage Taillage par fraise mère 29

30 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 30

31 Tournage Vidéo : Exemple d usinage sur un tour 31

32 Perçage Perçage 32

33 Perçage Le perçage est une opération qui permet la réalisation de trous cylindriques en pleine matière à l aide d un outil appelé foret 33

34 Exemple d autre technique d usinage Vidéo : Taillage d engrenage conique 34

35 Procédés 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 g Emboutissage Hydroformage Mise en forme Moulage A partir de poudres 35

36 Emboutissage Emboutissage 36

37 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 37

38 Emboutissage : exemples de pièces embouties 38

39 Hydroformage Principe 39

40 Exemple 40

41 Procédé de mise en forme Hydrauformage 41

42 Simulation du procédé de mise en forme (Contraintes résiduelles) 42

43 Forgeage Forgeage g Exemple de pièce forgée à chaud : vilebrequin 43

44 Forgeage 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. 44

45 Procédés 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 g Emboutissage Hydroformage Mise en forme Moulage A partir de poudres 45

46 Mise en forme à partir de l état liquide Moulage 46

47 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 47

48 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) 48

49 Moulage : exemples 49

50 Procédés 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 g Emboutissage Hydroformage Mise en forme Moulage A partir de poudres 50

51 Mise en forme de poudres Poudres 51

52 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 52

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