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École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maran

École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 1 GPA-210 Éléments de fabrication mécanique PLAN DE COURS (HIVER 2015) 1 - 08/01 C01 - Lecture de dessins selon les normes ISO-ANSI (rappel) 2 - 15/01 C02 - Tolérances dimensionnelles 3 - 22/01 C03 - Tolérances géométriques – États de surfaces 4 - 29/01 C04 - Cotation fonctionnelle – Tracé 5 - 05/02 C05 - Cotation fonctionnelle – Calcul 6 - 12/02 C06 - Procédés d’obtention des pièces brutes 7 - 19/02 Examen de contrôle (Intra) 8 - 05/03 C07 - Procédé d’usinage 9 - 12/03 C08 - Montages isostatiques 10 - 19/03 C09 - Transfert de cotes et d’orientations 11 - 26/03 C10 - Rédaction de gammes d'usinage 12 - 02/04 C11 - Introduction à la CAO – Modélisation et mises en plan 13 - 09/04 C12 - Rédaction de gammes d'usinage (projet de session) École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Plan Introduction Procédés d’obtention des bruts Moulage Formage plastique Métallurgie des poudres Autres procédés 2 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer Introduction Des pièces mécaniques peuvent appelées à être produite en différentes quantités: Production unitaire ou quelques pièces (prototypes, etc…) Production en série Petite série (5 à 200 pièces) Moyenne série (200 à 1000 pièces) Grande série (1000 à 5000 pièces) Très grande série (+5000 pièces) Production par lots (ex.: 50 pièces / mois) Production continue en chaîne (ex.: automobile) Ces pièces mécaniques sont usinées à partir d’une pièce brute appelée brut d’usinage. Ce brut sera de forme plus ou moins complexe dépendant de son procédé d’obtention GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 3 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Plan Introduction Procédés d’obtention des bruts Moulage Moulage non-permanent Lingotière Moulage sable Moulage en carapace Moulage à cire perdu Moulage par centrifugation Moulage permanent Moulage coquille Formage plastique Métallurgie des poudres Autres procédés 4 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Lingotière Le métal liquide est versé dans un moule fixe sans fond Le métal coule hors du moule sous la forme de lingots Le lingot est refroidi par jets d’eau et tiré à vitesse constante GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 5 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Lingotière GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 6 « Slabs stack » par Borvan53 — Travail personnel. Sous licence CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Slabs_stack.jpg#mediaviewer/File:Slabs_stack.jpg « Steel blooms Hayange » par Borvan53 — Travail personnel. Sous licence CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Steel_blooms_Hayange.jpg#mediaviewer/File:Steel_blooms_Hayange.jpg « Flachstahl - DSCF2181 » par Johann H. Addicks - addicks@gmx.net — own photography, license underGFDL1.2 + CC-by-nc-nd/3.0. Via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flachstahl_-_DSCF2181.JPG#mediaviewer/File:Flachstahl_-_DSCF2181.JPG École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Plan Introduction Procédés d’obtention des bruts Moulage Moulage non-permanent Lingotière Moulage sable Moulage en carapace Moulage à cire perdu Moulage par centrifugation Moulage permanent Moulage coquille Formage plastique Métallurgie des poudres Autres procédés 7 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable Le moule, fabriqué en sable, comprend deux parties afin de permettre le démoulage Le métal liquide se répand dans la cavité interne Les pièces obtenues sont quasiment à leur forme finale, seule des surfaces restent à usiner GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 8 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable A. La pièce brute à obtenir B. Un modèle en bois de la pièce brute C. L’empreinte supérieure en sable est formée autour du modèle, avec descente de coulée. 9 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable D. L’empreinte inférieure est réalisée de la même façon; E. Le moule est ouvert, le modèle retiré et le système de remplissage est ébauché. 10 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable F. Les deux empreintes, comprenant maintenant évent et conduits de coulée, sont réinstallées G. Le moule est prêt à recevoir la coulée La masselotte permet de compenser les variations de volume au cours du refroidissement du métal. La masselotte permet de compenser les variations de volume au cours du refroidissement du métal. 11 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable H. La pièce moulée est dégagée et les conduits sont coupés et meulés; I. La pièce finale comprend un plan de joint, i.e., le joint entre les deux empreintes du moule 12 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en sable Pièces creuses obtenues avec noyau en sable Intervalles de tolérance possible avec le moulage en sable: Pour une dimension brute d en mm Pour l’acier: IT = 1 + 1.5 * d / 100 Pour l’aluminium : IT = 1.5 + 5 * d / 1000 La rugosité de surface du brut sera : Ra = 12.5µ 13 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Plan Introduction Procédés d’obtention des bruts Moulage Moulage non-permanent Lingotière Moulage sable Moulage en carapace Moulage à cire perdu Moulage par centrifugation Moulage permanent Moulage coquille Formage plastique Métallurgie des poudres Autres procédés 14 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en carapace Un mélange de sable siliceux et de résines thermodurcissables est utilisé pour former les empreintes du moule. 15 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en carapace A. Le modèle de la pièce est fixé sur le couvercle de la cuve pivotant autour d’un axe B. Le couvercle est chauffé C. La cuve est retournée et le sable thermodurcissable se polymérise au contact du modèle chaud 16 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en carapace D. La cuve est ouverte E. Des éjecteurs dégagent la carapace durcie du modèle chaud 17 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en carapace F. Deux carapaces A et B forment les deux parties contraires de la pièce à réaliser G. Les deux carapaces sont collées H. Les deux carapaces collées sont placées dans du sable afin de recevoir la coulée 18 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage en carapace Intervalle de tolérance possible avec le moulage en carapace: Pour une dimension brute d en mm IT = 0.4 + d / 100 La rugosité de surface du brut sera : Ra = 6.3µ 19 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Plan Introduction Procédés d’obtention des bruts Moulage Moulage non-permanent Lingotière Moulage sable Moulage en carapace Moulage à cire perdu Moulage par centrifugation Moulage permanent Moulage coquille Formage plastique Métallurgie des poudres Autres procédés 20 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Moules non-permanents Moulage à cire perdue (modèle perdu) Avantages : permet le moulage de pièces complexes, bonne précision Inconvénients : beaucoup de manutention 21 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana – Michael Reimeringer GPA-210, Éléments de fabrication mécanique Obtention des bruts - Moulage Intervalle de tolérance possible avec le moulage en carapace: Pour une dimension brute d en mm IT = 0.25 + 0.5 * d / 100 La rugosité de surface du brut sera : Ra = 6.3µ 22 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée uploads/Industriel/ 06-gpa210-h15-bruts.pdf