EDUCATION TECHNIQUE Réalisé par : Mr Badra Sahbi Durée : 2 heures. Devoir de synthèse N 2 ( 2éme science 2 et 4 )

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1 EDUCATION TECHNIQUE Réalisé par : Mr Badra Sahbi Durée : heures Devoir de synthèse N ( éme science et ) Barème sur Nom :..... Prénom :... Classe : eme S N Note : / A DEFINITION GRAPHIQUE D UN PRODUIT (Cotation fonctionnelle) On se propose de réaliser une opération de perçage sur une plaque métallique d épaisseur mm pour cela on utilise une mini-perceuse avec sont support dont le dessin d ensemble est le suivant : ( ) Mini- perceuse Vue 3D de l ensemble Zone d étude Plaque métallique à percer Trous percés ECHELLE : Mini-perçeuse avec support (Modèle ) Nom : Date : Badra Sahbi Le --3 ETABLISSEMENT : Lycée secondaire taha houssein Numéro : Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -

2 - Travail demandé : On se réfère à la zone d étude représenté par la figure ci-dessous : ( pt) 6 Plaque support 8 Vis 7 Rondelle M6 U 6 Rondelle Colonne Rep Désignation - Donner la nature et la raison d existence des cotes condition «a» et «b» : ( pt) «a»... «b».. - Compléter les différentes cases du tableau suivant : (7. pt) Côtes tolérancées Côtes Nominales Ecart supérieur Ecart inférieur C Max C min IT b6 7 b8.. b7. a6 a Figure : Zone d étude Etablir les diagrammes et tracer les chaines minimales de cotes (sur figure ) qui installent les conditions : (.pt) (.pt) «a» «b» - Ecrire les équations donnant : ( pt) a Max = a min = b Max = b min = - D après les valeurs données dans le tableau précédent calculer : ( pt) AN : a Max = a min = D ou a = b Max = b min = D ou b= Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -

3 Nom :... Prénom :.... Classe : éme S N. 6- Reporter les côtes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées suivants : (. pt) 7- Une opération de poinçonnage est réaliser sur la plaque mettalique afin de souder sur celle-ci un tube Etape : Poinçonner la plaque Etape : Couper un tube Etape 3 : Souder le tube coupé sur la plaque Dans l étape on utilise un système technique appelé «COUPE TUBE» Zone d étude 3 a- Etablir sur la figure les chaines minimales de cotes qui installent les conditions «c» et «d» : (.pt) (.pt) «c» «d» b- Ecrire les équations donnant : ( pt) c Max = c min = d Max = d min = Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- 3-

4 d c Figure : Zone d étude 3 ( pt) c- Calculer la cote «d3» sachant que : d3 Max = d3 min = AN :..3. d d 7 et d d3 Max = d3 min = (, pt) D ou d 3 = d- Reporter les côtes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées suivants : ( pt) e- En se référant au calcul réalisé sur la cote «d 3» ; indiquer par une croix la case correspondante : Côtes mesurées Pièce bonne Pièce mauvaise. d 3 3,7 (.7 pt) 3.8 B COMPORTEMENT DES MATERIAUX I Système support de la mini-perceuse : Pour vérifier la résistance et l allongement du goujon () nous avons besoin de connaître les propriétés mécaniques du matériau constituant cette pièce. Pour définir ces propriétés, on procède à un essai de traction. L essai de traction s effectue sur une éprouvette extraite du même matériau que la pièce (). L essai consiste à chercher la variation de la longueur en fonction de l intensité de l effort exercé sur l éprouvette. Diamètre d = mm Goujon () Eprouvette Longueur L = mm Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -

5 Nom :... Prénom :.... Classe : éme S N. 3 Tableau de valeurs : Forces en N Force élastique 3 Force de rupture L en mm F (KN) 3 F (KN) B 3 A C. Figure 3 : Courbe tracée à partir du tableau de valeur L (mm) a- Tracer à partir du tableau la courbe d essai de traction de l éprouvette : (sur la figure 3) (. pt) b- Indiquer par une croix la bonne réponse: (.7 pt) Zone De déformation permanente De déformation Elastique De rupture Zone OA Zone AB Zone BC Zone OA : - Calculer le module d Young E= - Calculer la résistance à l extension Re = Zone BC : - Calculer la résistance à la rupture Rr = - Calculer le coefficient d allongement pour cent A% =.. II Système poinçonneuse d établit : Dans l étape la descente du poinçon permet de réaliser des trous comme le montre la figure Courbe enregistrée par la machine L (mm) Poinçon Figure Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -

6 Le poinçon choisi qui est un poinçon plein en acier.de forme cylindrique est sollicité à la compression Au cours de l opération de poinçonnage la force exercée sur le poinçon est : F KN - Calculer le diamètre «d» du poinçon pour qu il résiste à cette sollicitation. On donne R e = 38 N/mm (résistance élastique) et s = (coefficient de sécurité) (3. pt) Choix d =.. - Calculer la variation de la longueur (Δl) sachant que la longueur initiale du poinçon L = mm; On donne E=. N/mm (Module d Young) : ( pt) Δl = On se propose de changer la forme de poinçon par la forme suivante : Soit la section «S» a Poinçon () Section carrée a a- Calculer le diamètre «d» minimal du poinçon pour qu il résiste à cette sollicitation. On donne R e = 38 N/mm ; s = (coefficient de sécurité) et a = mm Choix d min =.. b- Tableaux de comparaison des nuances d acier usuelles Nuances S3 S7 S3 S6 ( pt) Re (N/mm ) ( pt) Rpe (N/mm ).... Choisir les nuances qui conviennent le mieux pour que le poinçon résisté en toute sécurité :. Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- 6-

7 CORRECTION - Travail demandé : On se réfère à la zone d étude représenté par la figure ci-dessous : Plaque support 8 Vis 7 Rondelle M6 U 6 Rondelle Colonne Rep Désignation 8- Donner la nature et la raison d existence des cotes condition «a» et «b» : «a» C est un jeu qui assure l appuis de la rondelle (6) sur la plaque support (6) «b» C est un retrait de la tête de la vis (8) par rapport à la plaque support (6) pour pouvoir utiliser la surface de cette dernière. 9- Compléter les différentes cases du tableau suivant : Côtes tolérancées Côtes Nominales Ecart supérieur Ecart inférieur C Max C min IT b6 7 b8.. b7. a6 a Figure : Zone d étude Etablir les diagrammes et tracer les chaines minimales de cotes (sur figure ) qui installent les conditions : «a» T6 T6 a 6 6 SL a / 6 a 6 «b» SL 6/6 b 6 T6 T8 b 6 8 b 7 7 SL / b 8 - Ecrire les équations donnant : a Max = a 6 Max - a 6 min a min = a 6 min - a 6 Max b Max = b 6 Max - b 7 min - b 8 min b min = b 6 min - b 7 Max - b 8 Max - D après les valeurs données dans le tableau précédent calculer : AN : a Max = 6.. =. D ou a = b Max = = 3 D ou b= a min =.8.3 =. b min = = Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- 7-

8 3- Reporter les côtes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées suivants : - Une opération de poinçonnage est réaliser sur la plaque mettalique afin de souder sur celle-ci un tube Etape : Poinçonner la plaque Etape : Couper un tube Etape 3 : Souder le tube coupé sur la plaque Dans l étape on utilise un système technique appelé «COUPE TUBE» Zone d étude 3 f- Etablir sur la figure les chaines minimales de cotes qui installent les conditions «c» et «d» : c T T c c T T3 d d 3 d 3 «c» SL / c SL / «d» SL / d SL /3 g- Ecrire les équations donnant : c Max = c Max + c Max - c min c min = c min + c min - c Max d Max = d Max + d Max - d 3 min d min = d min + d min - d 3 Max Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- 8-

9 C C C +. 7 T d C C T3 C d3 T T c Figure : Zone d étude 3 SL /3 SL / d d SL / SL / h- Calculer la cote «d3» sachant que : d3 Max = d min + d min - d min AN :..3. d d 7 et d d3 Max = = 3. d3 min = d Max + d Max - d Max d3 min = = 3.73 d 3 = i- Reporter les côtes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées suivants : j- En se référant au calcul réalisé sur la cote «d 3» ; indiquer par une croix la case correspondante : Côtes mesurées Pièce bonne Pièce mauvaise. X d 3 3,7 X 3.8 X B COMPORTEMENT DES MATERIAUX I Système support de la mini-perceuse : Pour vérifier la résistance et l allongement du goujon () nous avons besoin de connaître les propriétés mécaniques du matériau constituant cette pièce. Pour définir ces propriétés, on procède à un essai de traction. L essai de traction s effectue sur une éprouvette extraite du même matériau que la pièce (). L essai consiste à chercher la variation de la longueur en fonction de l intensité de l effort exercé sur l éprouvette. Diamètre d = mm Goujon () Eprouvette Longueur L = mm Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- 9-

10 3 Tableau de valeurs : Forces en N Force élastique 3 Force de rupture L en mm F (KN) 3 F (KN) B 3 A C. Figure 3 : Courbe tracée à partir du tableau de valeur c- Tracer à partir du tableau la courbe d essai de traction de l éprouvette : (sur la figure 3) d- Indiquer par une croix la bonne réponse: Zone De déformation permanente De déformation Elastique De rupture Zone OA X Zone AB X Zone BC Zone OA : - Calculer le module d Young - Calculer la résistance à l extension Zone BC : L (mm) F. L. F. L.. E 6.9 N / mm S. L. d. L...6 Fe. Fe. R e 38.3 N / mm S. d. Fr. Fr.3 - Calculer la résistance à la rupture R r.63 N / mm S. d. L - Calculer le coefficient d allongement pour cent A%.. II Système poinçonneuse d établit : L Dans l étape la descente du poinçon permet de réaliser des trous comme le montre la figure X Courbe enregistrée par la machine L (mm) Poinçon Figure Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -

11 Le poinçon choisi qui est un poinçon plein en acier.de forme cylindrique est sollicité à la compression Au cours de l opération de poinçonnage la force exercée sur le poinçon est : F KN - Calculer le diamètre «d» du poinçon pour qu il résiste à cette sollicitation. On donne R e = 38 N/mm (résistance élastique) et s = (coefficient de sécurité) F Re. F Re. F. s Rpe. F. s. d. R e d S s. d s. R. Fs... d AN : d d 7.89mm. R.38 e - Calculer la variation de la longueur (Δl) sachant que la longueur initiale du poinçon L = mm; On donne E=. N/mm (Module d Young) : 6- On se propose de changer la forme de poinçon par la forme suivante : Soit la section «S» Section carrée a a Δl Choix d = 8 mm L F L. F L E E E E F L d E L L S L. d L. FL... L AN : L.7 mm. d. E mm e Poinçon () c- Calculer le diamètre «d» minimal du poinçon pour qu il résiste à cette sollicitation. On donne R e = 38 N/mm ; s = (coefficient de sécurité) et a = mm F Re F Re. F Re Rpe F s R d a S s. d s. d. a s a.(. 38. ).. e.(.. ).( F. s Re. a ).( F. s Re. a ). F. s Re.. d. Re. a Re.. d. F. s. Re. a d d. R. R AN : d d 36.9mm.38 Choix d min = 36. mm d- Tableaux de comparaison des nuances d acier usuelles Nuances S3 S7 S3 S6 Re (N/mm ) Rpe (N/mm ) Choisir les nuances qui conviennent le mieux pour que le poinçon résisté en toute sécurité : F d F avec S a AN N mm S. d. a.36,. R pe donc on choisi les nuances S3 et S6.... : 63.7 / e e Lycée secondaire Taha Houssein Année -3 Page- -