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Spécialité :Construction et Fabrication Mécanique
Institut Supérieur des Etudes Technologiques du
Mahdia
MINI PROJET
Élaboré par :
ZBIDI Mohamed Achref MNASRI Abdelhak Kharoubi Mohamed Amine
FM 5.22012/2013
Plan de l’exposé
Etude fonctionnelle du système3
Introduction1
Étude bibliographique2
Etude théorique et dimensionnement4
Conclusion et perspectives6
Conception du prototype5
1
1 IntroductionIntroduction
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
L’usinage des pièces mécanique peut être
obtenue par enlèvement de matière, par moulage
ou par mise en forme par déformation plastique
(emboutissage, repoussage, fluotournage,…).
Etude et conception d’un prototype d’emboutissage.
Ce mécanisme va servir par la transformation d’une
tôle mince et plane en une forme finale indéveloppable.
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUEETUDE BIBLIOGRAPHIQUE22
Procédé de formage par déformation à chaud ou à Procédé de formage par déformation à chaud ou à
froid des métaux froid des métaux
Transformer une tôle plane en une forme complexe non Transformer une tôle plane en une forme complexe non
développable.développable.
Procédé d’emboutissageProcédé d’emboutissagePlan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Définition Définition
Principe Principe Déformation plastique du matériau métal qui consiste en Déformation plastique du matériau métal qui consiste en
un allongement ou un rétreint local de la tôle pour obtenir un allongement ou un rétreint local de la tôle pour obtenir
la forme désirée en appliquant le principe de la la forme désirée en appliquant le principe de la
conservation globale du volume du matériauconservation globale du volume du matériau ..
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUEETUDE BIBLIOGRAPHIQUE22
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Outil lage Outi l lage
o une matrice o Un poinçon o Un serre- flano Des joncs (utilisés parfois)
On distingue deux types d’outil d’emboutissage :On distingue deux types d’outil d’emboutissage :oOutils à simple effetOutils à simple effetoOutils double effetOutils double effet
Phase 1 Phase 1 Le poinçon et le serre-flan sont relevés.La tôle est sur la matrice.
Phase 2Phase 2 le pourtour de la tôle serrésur la matrice par Le serre-flan .
Phase 3Phase 3 La tôle est plaquée par la le poinçon
Phase 4 le poinçon est relève .
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
2 Etude bibliographiqueEtude bibliographique
Les phases Les phases
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUEETUDE BIBLIOGRAPHIQUE22
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Les paramètres Les paramètres d’emboutissage d’emboutissage •Le jeu entre le poinçon et la Le jeu entre le poinçon et la matrice:matrice:Selon la distance entre poinçon et matrice et épaisseur du
flan, on effectue le choix convenable du jeu.
•La vitesse d’emboutissageLa vitesse d’emboutissageLa vitesse du poinçon au moment de l’attaque de la tôle.
•Le rayon sur la matriceLe rayon sur la matrice
Nécessaire pour la qualité de l’embouti et la répartition
des forces
•Arrondi sur le poinçonArrondi sur le poinçon
Le rayon sur le poinçon est inférieur à celui de la matrice
pour ne pas percer le flan.
Avec :
D:Diamètre du flan
d:Diamètre de poinçon
e:épaisseur du flan
Il dépend de:
Diamètre de l’embouti et du flan primitif
Epaisseur et qualité de la tôle
Pression du serre-flan
Vitesse d’emboutissage
Arrondie de la matrice et jeu entre poinçon et matrice
Lubrification
•L’effort d’emboutissageL’effort d’emboutissage
•La pression du serre-f lanLa pression du serre-f lan
d < 0,95. D ou e < 0,2. (D-d)
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
2 Etude bibliographiqueEtude bibliographique
Les différents types des machines d’emboutissageLes différents types des machines d’emboutissageLa presse hydraulique La presse hydraulique La presse mécanique La presse mécanique La presse La presse hydropneumatique hydropneumatique
La presse pneumatique La presse pneumatique
Tôle mince et
planesEmboutir les tôles
minces
Bruit
W.hydr/ pneu/ méca
Modélisation SADTModélisation SADT
Pièce de forme non
développable
7
CommandeOpérateur
Niveau A-0
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype Machine d’emboutissage
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
Analyse du besoinAnalyse du besoin
Système d’emboutissage des tôles minces
A qui rend il service ?A qui rend il service ? Sur quoi agit le système ?Sur quoi agit le système ?
Dans quel but ?Dans quel but ?
Des tôles minces
Service industriel
Emboutir les tôles minces
6
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
SupportFC5
Les fonctions de serviceLes fonctions de service
9
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Tôles minces et planes
FP2
Presse hydraulique
Energie hydraulique
Outil d’emboutissage
FP1
FC1
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
L’histogramme des fonctions de L’histogramme des fonctions de servicesservices
9
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype La FP2 représente une pourcentage de poids la plus élevée
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
Choix du solution technico-Choix du solution technico-économiqueéconomique
6
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Plusieurs types de machines d’emboutissage qui peuvent
intervenir:o S1 : Presse hydraulique.o S2 : Presse mécanique.o S3 : Presse pneumatique.o S4 : Presse hydropneumatique.
Utilisation de la méthode de valorisation qui permet de
sélectionner la solution adoptée présentant le totale
pondéré le plus élevé, en se basant sur les critères
suivantes:o C1 : facilité de fabrication.o C2 : encombrement. o C3 : légèreté du système.
Les étapes de cette méthode donnent:
S1 S2 S3 S4
Critères K Note total Note Total Note Total Note Total
C1 4 3 12 1 4 1 4 2 8
C2 4 2 8 1 4 2 8 2 8
C3 3 3 9 2 6 1 3 2 6
Total pondéré 29 14 15 22
Solution choisie: S1: Presse hydraulique
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
8
Analyse descendante de la solution adoptée: Niveau A0
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Vérin simple effet
Presse hydraulique
Opérateur Commande
Energie hydraulique
W mécanique de translation
Transformer
l’énergie
Emboutir les
tôles mincesTôles planes et minces
Pièces de formes non
développable
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
FP1FP1 Transformer l’énergie
Diagramme FAST Diagramme FAST
10
Centrale Hydrauli
que
Limiteur de
pression
Manomè-tre à
lecture directe
Un vérin simple effet
Appliquer un effort
sur le piston
Dépres-sion et
vidange du
réservoir
Limiter la
pression
Visualiser la
pression exercée par le vérin
Avoir un mouve-ment de translat-
ion
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype Pompe
hydraulique et
réservoir
Mettre le vérin en pression
Une vanne
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
FP2FP2 Emboutir les tôles minces
Diagramme FAST Diagramme FAST
10
MontantsSerre-
flanMatricePoinçon
Maintenir la presse verticale-ment avec plusieurs réglages
Bloquer l’établi
en position
haute
Eviter les
risques des plis
Assurer l’appuie de la tôle
Déformer la tôle mince
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype Table de la presse
Maintenir et fixer la matrice
Goujon de forte section
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
9
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Schéma hydraulique Schéma hydraulique Fonctionnement du systèmeFonctionnement du système1. Vérin simple effet avec ressort
2. Piston à commande manuelle
3. Pompe hydraulique manuelle
4. Levier
5. Clapet d’anti-retour avec ressort6. Vanne robinet
7. Réservoir
8. Etrangleur
9. Manomètre
10. Tuyauterie
1
4
510
2
7
9 3
6
8
3 Etude fonctionnelleEtude fonctionnelle
5
4
3
1
HypothèseHypothèse
2
Etude de l’outil Etude de l’outil d’emboutissaged’emboutissage
Les paramètres Les paramètres d’emboutissaged’emboutissageCalcul RDM et Calcul RDM et
DimensionnementDimensionnement
Les caractéristiques Les caractéristiques mécanique du mécanique du
système système
12
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
HypothèsesHypothèsesRéalisation des pièces de formes cylindriques de
caractéristiques suivantes:
13
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
La pièce finieLa pièce finie
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Etude de l ’outi l Etude de l ’outi l d’emboutissaged’emboutissageModélisationModélisation
14
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
PoinçonPoinçon
Vis 1Vis 1
Vis 2Vis 2
Serre-Serre-flanflan
RondelleRondelle
MatriceMatriceGoupilleGoupille
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Simulation Simulation
15
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
%
Déformation principale et amincissementDéformation principale et amincissement
Le flan subit des déformations d’amincissement:
La déformation maximale est de l’ordre de 70%
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Les paramètres d’emboutissageLes paramètres d’emboutissageLe jeu entre le poinçon et la Le jeu entre le poinçon et la matrice(w)matrice(w)
16
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Basée sur les formules suivantes:
Pour l’acier :
Pour l’aluminium :
Pour les métaux non ferreux :
( )0,07 10w e e= + × ×
( )0,02 10w e e= + × ×
( )0,04 10w e e= + × ×
Avec: e: L’épaisseur de la tôle (e=0,8mm)
Choix: Acier
0,9979 1w mm= ;
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
17
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
DD
d dr
Variation de l’arrondi sur la matriceVariation de l’arrondi sur la matrice
Rp
Le rayon sur la matrice (r )Le rayon sur la matrice (r )
Deux cas extrêmes :
Rayon efficace (la relation de Kaczmarek), pour l’acier
( )0,8r D d e= × − × 5r mm=
Déchirement du flan
Formation des plis r = (D-d)/2
r = 0
17
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Arrondie sur le poinçon (Rp)Arrondie sur le poinçon (Rp)Le poinçon doit contenir un arrondi pour ne pas percer le flan.
Le rayon sur le poinçon:5 10e Rp e≤ ≤Choix:
5Rp e= × 4pR mm=
Le diamètre de la tôle (D)Le diamètre de la tôle (D)La diamètre de la tôle: ( )2 4 /D S π= ×
L’effort du serre-flan (Ps)L’effort du serre-flan (Ps)( )2 2
4Ps p D d
π= × − ×
Avec: p:pression du serre-flan D: Diamètre du flan d: Diamètre de l’embouti
D=151 MM
D=
16
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Pour l’acier:
L’effort d’emboutissage (Pp)L’effort d’emboutissage (Pp)
p mP d e kπ σ= × × × ×
Avec:
k : coefficient en fonction de d / D
σm = résistance maximale à la traction
e: épaisseur de la tôle
d: diamètre de l’embouti
5501,05 pP daN=
P=6.55 da/mm²
Ps =4609.34
20
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Calcul RDM et dimensionnement Calcul RDM et dimensionnement Dimensionnement des deux vis de Dimensionnement des deux vis de serrageserrage•Modélisation et détermination des couples de Modélisation et détermination des couples de serrageserrage
eR2
R1
C1
C2
F0
F0
F0 : L’effort de serrage de chaque vis.
C1 : Couple due aux forces de contact des filets de la vis sur
l’écrou:
d2: Diamètre de filetage
C2 : C’est le couple due aux forces de contact de la pièce
sur l’écrou :
( )1 0 20,16 0,583C F P d f= × × + × ×
3 32 1
2 0 2 22 1
2
3
R RC F
R Rµ −= × × × ÷−
21
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Choix: Vis CHC M20x70 de caractéristiques suivantes:
o Diamètre de vis: d = 20 mm;
oLongueur : L= 70 mm ;
o Longueur fileté : X = 52 mm ;
o a = 30 mm ;
o Pas : P = 2,5
o Qualité : 8.8
et
Le couple de serrage:
•Les contraintesLes contraintesTraction: 0F
sσ =
Avec:F0 : L’effort de serrage de chaque vis.
23
4
dS
π= et 3 1,2268 16,933d d P mm= − × =
1 2C C C= +
C=31.273 Nm
22
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
23, 4876 /daN mmσ =
Torsion:4
10
0
d Avec:
2 32
C dI
I
πτ ×= × =2 1,1637 /daN mmτ =
•Les caractéristiques mécaniquesLes caractéristiques mécaniques
2
2
1 10 80 /
1 2 64 /
erm
er èmee
R chiffre daN mm
R chiffre chiffre daN mm
= × =
= × =
Les deux vis sont de qualité: 8.8
•Condition de résistanceCondition de résistanceVon Mises: ² 3 ² 0,9Reeσ σ τ= + ≤
2 2e4,028 / 0,9 R 57,6 /e daN mm daN mmσ = ≤ × =
Le choix des deux vis est vérifié
Dimensionnement du poinçonDimensionnement du poinçon
23
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
•L’effort nécessaire pour l ’opération L’effort nécessaire pour l ’opération d’emboutissaged’emboutissage
ReFs L e= × ×Avec:
L : périmètre ou longueur à poinçonner : (mm).
D : diamètre de poinçon (mm).
e : épaisseur de la tôle (mm).
Re : Résistance élastique du matériau de la tôle .
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Fs =3106.4 daN
23
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
•La condition de résistanceLa condition de résistance
Avec:
Rrg: Résistance à la rupture du cisaillement
RP :Résistance pratique à la compression
Le choix du diamètre du poinçon est vérifié (D= 58mm)
Dimensionnement du vérinDimensionnement du vérin
•Choix du vérinChoix du vérinLa pression nécessaire pour l’emboutissage:
2
:4
SS poinçon
poinçon
F Dp avec S
S
π ×= =
Dp= D – 2w
Dp= 58 mm
23
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Avec:
ps :pression nécessaire pour l’opération d’emboutissage
D : diamètre du poinçon en contact avec la tôle (D=78mm).
FS : force nécessaire pour l’opération d’emboutissage596, 41.10Sp Pa=
Choix: vérin hydraulique Hänchen 12 série 120 9 9 03 04- 00
Les caractéristiques:
0
100
35
228
p
t
mm
mm
L mm
φφ
=
==
•Condition de rés istance de la t igeCondition de rés istance de la t igeLa tige de vérin est sollicité au flambage
23
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
L0
FS
FS
Modélisation
Condition de résistance
s crF F≤Avec:
Fcr: est la force critique du flambement (formule d’Euler),
Fs: force nécessaire pour l’emboutissage
IGZ : Moment quadratique de la section de tige
Avec:2
2GZ
cr
E IF
L
π × ×=
646068,314 6.10s crF N F N= ≤ =
La tige du vérin résiste au flambement
24
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Dimensionnement des deux goujonsDimensionnement des deux goujons
•ModélisationModélisation
Modélisation du goujoModélisation du goujon
RA
e
BS1 S2
RB
AX
Y
F’S
Avec:
S1 et S2 : les deux sections cisaillées,
F’S : La force d’emboutissage appliquée sur un seul goujon' 23034,15
2S
S
FF N= =
25
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnemendimensionnementt
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
RA et RB: Deux réactions aux appuies,
En appliquant le PFD: 0extF =∑ruur
et / 0AM =∑ruur
'
11517,0752 4S S
A B
F FR R N= = = =
•Condition de rés istanceCondition de rés istancepg
adm
R
sτ τ≤ =
Avec:
admτ : La résistance admissible de cisaillement ;
pgR : La résistance pratique au glissement;: La contrainte de cisaillement τ
1 22 2
T T
S Sτ = =
× ×Avec: 1 2S S d eπ= = × ×
1,835 13,055admMPa MPaτ τ= ≤ =
Les deux goujons résistent au cisaillement
26
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnemendimensionnementt
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Dimensionnement de la clavetteDimensionnement de la clavetteL’élément implémentée par moitié dans la tige du vérin et
dans le poinçon destinée destiné à les rendre solidaire en
translation.
La longueur de la clavette:
min
4 tc
adm
Clc l
p d b
×≥ =× ×
Avec:
lc : La longueur de la clavette ;
lCmin : La longueur de la clavette minimale ;
Ct : Couple transmissible par la clavette : padm : La pression de contact admissible (padm = 115 Mpa);
d: Diamètre inférieur du poinçon (d = 30mm);
b: Largeur de la clavette (b=8mm)
t SC F R= ×
26
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnemendimensionnementt
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Dimensionnement du clavetteDimensionnement du clavette43,67lc mm≥
Choix: Clavette parallèle B 8×7×45
Les caractérist iques mécaniques du systèmeLes caractérist iques mécaniques du systèmePour le vérinPour le vérin
pt
Schéma du pistonSchéma du piston
pp
Ft
Fp
•La force à la sortieLa force à la sortie
p vérin pF p A= ×
26
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnemendimensionnementt
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Avec:
Fp : La force de sortie
pvérin : La pression dans le vérin ;
Ap : La section du piston94,248pF KN=
•La force à la rentréeLa force à la rentrée
t vérin tF p A= ×Avec:
Ft : La force à la rentrée
pvérin : La pression dans le vérin ;
At : La section de la tige82,7024tF KN=
26
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnemendimensionnementt
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
4 Etude théorique et dimensionnement Etude théorique et dimensionnement
Pour la pompePour la pompe
A l’équilibre :1p
pompe vérin pompe
F Ap p F
Ap
×= ⇒ =
5,9pompeF KN=
26
5 Conception du prototype Conception du prototype
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype
Conception en virtuelle d’une machine d’emboutissage
• Entrée: Tôle mince et plane
• Sortie: Pièces de formes non développable
• Pression modulable
•Facilité de fabrication
• Encombrement modulable
ConclusionConclusion
6 Conclusion et perspectives Conclusion et perspectives
27
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnementdimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du prototype prototype
A court terme
• Mise au point du calcul
• Mise au point de la conception
• Etude de la commande
A long terme
• Réalisation d’un prototype
• Tests de validation
PerspectivesPerspectives
6 Conclusion et perspectives Conclusion et perspectives
28
Plan Plan
Etude théorique Etude théorique et et
dimensionnement dimensionnement
Conclusion et Conclusion et perspectivesperspectives
Etude Etude fonctionnelle du fonctionnelle du
systèmesystème
Etude Etude
bibliographiquebibliographique
Conception du Conception du
prototypeprototype