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iii SOMMAIRE Introduction CHAPITRE 1 : CINTREUSE HYDRAULIQUE...................

iii SOMMAIRE Introduction CHAPITRE 1 : CINTREUSE HYDRAULIQUE............................................................................................ 2 1.1 DESCRIPTION DES CINTREUSES ............................................................................................ 3 1.1.1 Définition : ............................................................................................................................... 3 1.1.2 Type de cintrage : .................................................................................................................... 3 1.1.3 Type de cintreuse : ................................................................................................................... 5 1.1.4 Les parties principales d’une cintreuse : .................................................................................. 6 1.2 LA CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR : ............................................................... 6 1.2.1 Présentation de SolidWorks : ......................................................................................................... 6 1.2.1.1.Définition : .................................................................................................................6 1.2.1.2.Principe de fonctionnement : .....................................................................................7 Pièce : .................................................................................................................................8 Mise en plan : .....................................................................................................................9 1.2.1.3.Schéma générale : ......................................................................................................9 1.2.2. FluidSIM: ................................................................................................................................... 11 1.2.2.1.Définition : ...............................................................................................................11 1.2.2.2.Principe de fonctionnement : ...................................................................................11 1.2.2.3.Schéma générale : ....................................................................................................12 1.3 METHODE DE CINTRAGE ....................................................................................................... 14 1.3.1. Généralité : ............................................................................................................................ 14 1.3.2. Calcul cintrage à froid : ......................................................................................................... 14 1.3.2.1.Tableau pour cintrage des tubes : .............................................................................14 1.3.2.2. Cote a : ....................................................................................................................14 1.3.3.Calcul de la longueur développée d’un tube cintré : ................................................................... 15 1.3.3.1. Exemple d’application : .........................................................................................15 1.3.3.2. Mise en position par rapport au galet cintreur .......................................................16 1.3.3.3. Mise en position par rapport au galet cintreur avec le cote a : ...............................16 1.3.4.Calcul longueur développée Fibre Neutre pour cintrage : ............................................................ 17 1.3.4.1. Mode opératoire : ..................................................................................................17 1.3.4.2. Exemple : ...............................................................................................................18 iv 1.3.5.Calcul du recul cintrage à froid: ................................................................................................... 18 1.3.5.1. Mode opératoire : ...................................................................................................18 1.3.5.2. Entre - Axe désiré: .................................................................................................19 Exemple : pour du tube 26 x 34. ......................................................................................19 CHAPITRE 2 : ELASTICITE..................................................................................................................... 21 2.1 DEFORMATION ELASTIQUE : ....................................................................................................... 22 2.1.1. Définition : ............................................................................................................................. 22 2.1.2. Module d’élasticité : .............................................................................................................. 22 2.1.2.1.Le module de YOUNG : ..........................................................................................22 2.1.2.3.Le module d’élasticité isostatique : ..........................................................................24 2.1.3. Limite d’élasticité : ................................................................................................................ 26 2.1.3.1. Déformation plastique : ...........................................................................................26 2.1.3.2.Tenseur de déformation : .........................................................................................26 2.2 RELATION FORCE-DEFROMATION : ........................................................................................... 29 2.2.1. Généralité : ............................................................................................................................ 29 2.2.2. Constante d’élasticité : ........................................................................................................... 31 2.2.3. Moment d’inertie de la section : ............................................................................................ 31 2.2.4. Flexion : ................................................................................................................................. 32 2.2.4.1. Définition : ..............................................................................................................32 2.2.4.2. Formule de moment des forces τ :...........................................................................32 2.2.5. Torsion : ................................................................................................................................. 33 2.2.5.1. Définition : ..............................................................................................................33 2.2.5.2. Torsion uniforme d’un tube cylindrique : ...............................................................33 2.2.5.3. Caractérisation du cisaillement maximum : ............................................................35 CHAPITRE 3 :REALISATION ET MISE EN ŒUVRE .............................................................................. 42 3.1. REALISATION D’UN CINTRAGE NON COPLANAIRE .............................................................. 43 3.1.1. Vérin : .......................................................................................................................................... 43 3.1.1.1. Types de vérin : .......................................................................................................43 3.1.1.2. Caractéristiques : .....................................................................................................43 3.1.1.3. Représentation graphique sous SolidWorks : .........................................................45 3.1.2. Galets : ......................................................................................................................................... 50 3.1.2.1. Galets formeurs ou sabots ou coudes concentriques : .............................................50 v 3.1.2. Galets d’appuis : .......................................................................................................................... 51 3.1.3. Flasques : ..................................................................................................................................... 51 3.1.3.1. Flasques supérieurs et flasques inférieurs : .............................................................51 3.1.4. Tables: ......................................................................................................................................... 51 3.2. REALISATION PAR FLUIDSIM ..................................................................................................... 52 3.2.1. Schéma manuel : .......................................................................................................................... 52 3.2.1. Schéma électrique : ...................................................................................................................... 54 3.3. GRAFCET .......................................................................................................................................... 57 CONCLUSION ............................................................................................................................................. 58 vi Liste des abréviations CAO : Conception Assistée par Ordinateur K: coefficient de cintrage D : diamètre extérieur des tubes e : épaisseur du tube R : rayon moyen de cintrage DAC: Design Augmented by Computer IBM: International Business Machines Corporation CAD: computer aided design CFAO : Conception et fabrication Assistée par Ordinateur 2D : Dessin à deux dimensions 3D : Dessin à trois dimensions psi: pound per square inch vii Listedes tableaux Tableau 1 : Liste des composantes principales de la cintreuse. .........................................................9 Tableau 2 : Cintrage des tubes. ........................................................................................................14 Tableau 3 : Valeur des axes. ............................................................................................................17 Tableau 4 : Valeur pour les modes opératoires. ...............................................................................19 Tableau 5 : Liste des cotes par défaut. .............................................................................................20 viii Listes des figures Aucune entrée de table d'illustration n'a été trouvée. Figure 1 : Cintrage par enroulement. .................................................................................................3 Figure 2 : Cintrage par poussée. .........................................................................................................4 Figure 3 : Cintrage par roulage. .........................................................................................................4 Figure 4 : Cintrage par emboutissage .................................................................................................4 Figure 5 : Parties principales d’une cintreuse. ...................................................................................6 Figure 6 : Démarrage de SolidWorks 2013. .......................................................................................7 Figure 7 : Exemple d’assemblage. .....................................................................................................8 Figure 8 : Exemple de mise en plan. ..................................................................................................9 Figure 9 : Cintreuse Hydraulique sous SolidWorks. ........................................................................10 Figure 10 : Circuit des puissances sous FluidSIM. ..........................................................................12 Figure 11 : Circuit électrique sous FluidSIM. ..................................................................................13 Figure 12 : Tube cintré de 33.7 ep 32. .............................................................................................15 Figure 13 : Mise en position par rapport au galet cintreur ...............................................................16 Figure 14 : Mise en position par rapport au galet cintreur ave le cote a. .........................................16 Figure 15 : Exemple de calcul de cintrage. ......................................................................................18 Figure 16 : Entre – Axe désiré. ........................................................................................................19 Figure 17 : Cote désirée. ..................................................................................................................20 Figure 18 : Module de YOUNG. ......................................................................................................22 Figure 19 : Module de rigidité. ........................................................................................................24 Figure 20 : Relation traction-compression. ......................................................................................30 Figure 21: dans la région AB le régime est linéaire et le module de Young E correspond à 1/pente de la droite. ..........................................................................................................................30 Figure 22 : Constante d’élasticité. ....................................................................................................31 Figure 23 : Flexion. ..........................................................................................................................32 Figure 24 : Torsion. ..........................................................................................................................33 Figure 25 : Torsion uniforme d’un tube cylindrique. .......................................................................33 INTRODUCTION L’utilisation de l’ordinateur dans les procédés de fabrication, de conception, de simulation et d’analyse numérique en mécanique, ne cesse de se développer et de se généraliser d’année en année dans la recherche industrielle privée ou publique (Constructeurs automobile, aéronautique, spatial…) améliorant ainsi la productivité des industriels et la vie de tous les consommateurs. En effet l’avenir est à l’outil numérique et à la réalité virtuelle. La solution d'analyse par éléments finis optimise le prototypage virtuel et la simulation numérique pour l'entreprise en utilisant les hypothèses de la mécanique de la rupture en élasticité et de la dynamique. Ainsi elle simule et améliore les performances des composants, des matériaux et des produits sujets à de fortes exigences opérationnelles (sécurité, endommagement…). La simulation et l’analyse numérique ont un impact direct sur la qualité et le temps de mise sur le marché des produits; de plus, elles accroissent les performances des solutions de gestion du cycle de vie du produit. Elles sont apparues, dans le but de minimiser le coût d’une étude avec un nombre d’essais optimisés. La difficulté est de créer un modèle C.A.O se rapprochant au maximum de la réalité (matériaux, conditions aux limites…). Parmi les produits apparût dans l’industrie, les cintreuses constituent un outil indispensable pour les entreprises spécialisées dans la fabrication des mobiliers nécessaires présent dans notre vie quotidienne, tels que les citernes, les tuyaux, les cuves…ect. Aujourd'hui Il est impérieux pour les industriels d'augmenter leurs capacités de production et de respecter les délais de livraison. La mise en place d'un système de production automatisé pour produire une quantité suffisante et de bonne qualité est plus que jamais nécessaire. Le logiciel utilisé pour la conception de la cintreuse est SolidWorks. Ce logiciel de CAO, qui a fait ses preuves dans le domaine. Nous ne donnerons pas de détails quant à son principe et ses fonctions. Notre mémoire est donc organisé comme suit : • Le premier chapitre contient des généralités sur la cintreuse et de son aperçu général. • Le deuxième chapitre est consacré à l’élasticité et à la déformation plastique. • L’assemblage et la mise en plan de notre cintreuse sous CAO fait l’objet du troisième chapitre. - Enfin notre travail s’achève par une conclusion générale. - 2 - CHAPITRE 1 : CINTREUSE HYDRAULIQUE - 3 - 1.1 DESCRIPTION D’UNE CINTREUSE 1.1.1 Définition : Une cintreuse est utilisée pour le cintrage, c'est à dire le pliage, la déformation des pièces métalliques pour leur donner des formes arrondies ou courbées. Il existe plusieurs types de cintreuses, soit des cintreuses de tôles ou de profilés. Le cintragede profilés de métal permet d'obtenir par exemple des portails en fer ou des rambardes diverses. Le cintrage de la tôle s’opère pour la création de citernes et de cuves. Les cintreuses sont souvent utilisées par les professionnels d'installation techniques sanitaires et/ou de chauffage, les techniciens du froid et dans l'industrie. Les matériaux qui composent les cintreuses sont généralement l'acier et le plastique résistant ainsi que de l'électronique pour les cintreuses professionnelles. 1.1.2 Type de cintrage : Il existe de nombreuses méthodes pour cintrer, découvrez les ci-dessous. Quatre différentes techniques de cintrage sont à distinguer : • LE CINTRAGE PAR ENROULEMENT: Par enroulement, le tube est serré sur la cintreuse (serrage mécanique ou hydraulique) entre le galet et le mors. Par rotation des deux outils autour de l’axe de cintrage, le tube est formé à la valeur du rayon du galet. Figure 1 : Cintrage par enroulement. • CINTRAGE PAR POUSSEE : Le tube est maintenu par deux appuis fixes, en son centre par la pression d’une forme mobile, entraînée par un vérin hydraulique. Les dernières générations de cintreuses permettent de cintrer le tube par poussée. Cette technique permet de combiner sur une même pièce des rayons courts (rm<5xD) et des grands rayons (Rm>5xD). - 4 - Figure 2 : Cintrage par poussée. • LE CINTRAGE PAR ROULAGE : Comparable à celui par poussée, ce principe fait appel à des machines spécifiques dites « machines trois galets ». Ce procédé est lent mais les machines et l’outillage sont peu coûteux. Figure 3 : Cintrage par roulage. • LE CINTRAGE PAR EMBOUTISSAGE : Ce procédé est utilisé sur des pièces basiques (1 à 2 cintrages). La machine utilisée est assimilable à une presse hydraulique. Le principal avantage réside dans le faible coût machine et outillage. L’aspect du cintre uploads/s3/ cintreuse.pdf