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LICENCE 3 SPI BEKCHEVA Marija CLEMENT Vincent Conception d’une perforatrice sou

LICENCE 3 SPI BEKCHEVA Marija CLEMENT Vincent Conception d’une perforatrice sous Catia V5 Novembre 2012 2 SOMMAIRE 1. INTRODUCTION…………………………………………………………………… 3 2. ANALYSE ET PRÉSENTATION DE LA PERFORATRICE………………..4 3. LA GAMME DE FABRICATION………………………………………………….5 4. LA GAMME DE MONTAGE ET L’ASSEMBLAGE…………………………….9 5. CONCLUSION…………………………………………………………………….…11 3 1. INTRODUCTION Notre société ULPER, qui fabrique des machines de découpe pour l’industrie papetière, a décidé de proposer des articles pour le grand public. Au cours de ces trois semaines, notre groupe a travaillé sur la conception d’une nouvelle perforatrice. Nous avons utilisé le logiciel Catia V5 dans le but de concevoir les différentes pièces, d’assembler les différents éléments afin de réaliser la perforatrice et de l’animer. Tout au long de notre projet, M.Cocheteux était chargé de répondre à nos questions. Il nous a ainsi prodigué quelques conseils tout en nous laissant l’autonomie nécessaire à la réalisation d’un tel projet. Objectifs : ‐ Concevoir à l’aide du logiciel Catia V5 une perforatrice qui permet de perforer un trou - La perforatrice doit permettre un positionnement de qualité et répétitif, et permettre de percer jusqu’à 10 feuilles (épaisseur de 0,1 mm ‐ contrainte de cisaillement : 0,6 GPa). CONTRAINTES ET CONDITIONS D’UTILISATION ET DE FABRICATION Milieu humain •Les poignées devront être antidérapantes. •Utilisable par des personnes de 5 ans et +. Milieu technique • Efficace avec des matériaux mous d’une épaisseur maximum de 1 mm, tels que le carton, le papier, le cuir. • Percer le trou Ø 5 jusqu’à 10 mm du bord de la feuille. • Recueillir les rondelles et laisser voir si le contenant à rondelles est plein. Milieu physique • Résistant à l’oxydation. Milieu industriel • Pouvoir le produire avec l’équipement de la société. Milieu économique • Coût de revient inférieur à 10€. 4 2. ANALYSE ET PRÉSENTATION DE LA PERFORATRICE Calcul pour avoir effort sur le poinçon = 3 fois l’effort sur la poignée (approximativement) On a utilisé un levier (un manche) pour faciliter le travail de l’utilisateur. Un levier est, de façon générale, un corps rigide susceptible de tourner autour d’un axe, et soumis au moins à deux forces qu’on appelle la « force motrice » et la « résistance ». Il y a avantage mécanique lorsque la force motrice nécessaire est inférieure à la force résistante. On l’exprime par un nombre provenant du rapport entre la force motrice et la force résistante. Si je force trois fois moins que la valeur de la force résistante, on a un avantage mécanique de trois. C main= F main x d1 C poinçon = F poinçon x d2 où d1 et d2 sont les distances de l’axe de pivotement aux points d’application des forces. On doit donc considérer à la fois les forces et leurs distances à l’axe de pivotement. Il faut que : F poinçon = 3x F main => d1 = 3x d2 Pour notre perforatrice, on a pris d2 ≈ 75 mm et d1 = 3x d2 ≈ 225 mm. Fonctionnement : Une action sur le levier (le manche) permet de faire descendre le poinçon qui va perforer les feuilles .Le retour en position initiale se fera grâce au ressort. 5 3. LA GAMME DE FABRICATION Toutes les vis et tous les écrous qui n’apparaissent pas dans la gamme de fabrication, sont achetés au préalable. Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Support -Moulage (inclus congé arête + rail tiroir) -Ponçage ou Surfaçage des plans (1, 2) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Perçage (3) des 3 trous Ø 8 Taraudage des 3 trous Ø8 pas1 -Perçage (4) trou Ø6 -Moule -Ponceuse ou papier de verre -Foret Ø8 taraud Ø8 pas1 -Foret Ø6 Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Tiroir -Moulage -Ponçage ou Surfaçage des plans (1, 2, 3 de chaque côté) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) Moule Ponceuse ou papier de verre 6 Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Corps -Moulage de la pièce -Sciage des 8 chanfreins (1) -Perçage des 3 trous Ø 9 (2) -Perçage des 5 trous Ø8 (3) -Perçage des 4 trous Ø5 (4) Taraudage des 4 trous Ø5 pas 1 -Perçage trou Ø6 (5) Moule Foret Ø9 Foret Ø8 Foret Ø6 Foret Ø5 taraud Ø5 pas1 Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Guide- poinçon -Moulage de la pièce (inclus congés d'arêtes + trou central) -Perçage des 4 trous Ø5 (1) -Perçage des 4 trous Ø6 (2) -Moule -Foret Ø5 -Foret Ø6 7 Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Manche -Moulage (congé arête + Poche centrale) -Perçage trou Ø8 (1) -Perçage trouØ10 (2) (non débouchant) Taraudage de trou Ø10 pas 1 -Ponçage ou Surfaçage des plans (3) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Moule -Foret Ø8 -Foret Ø10 taraud Ø10 pas1 -Ponceuse Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Bague -Moulage -Ponçage ou Surfaçage des plans (1) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Moule -Ponceuse ou papier de verre Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Poinçon Moulage Ponçage ou Surfaçage des plans (1) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Moule -Ponceuse ou papier de verre 8 Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Poignée Moulage : -Ponçage ou Surfaçage des plans (1) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Filetage de la surface pas de 1 (2) -Moule -Ponceuse ou papier de verre -Filet Nom de la pièce Photo, dessin Procédés Outils et matériels Vis Moulage : -Ponçage ou Surfaçage des plans (1) (but enlever les défauts de planéités dû au moulage) -Filetage de la surface pas de 1 (2) -Moule -Ponceuse ou papier de verre -Filet Remarques:  Avec les différents processus de fabrication, on a créé les surfaces planes et/ou les surfaces cylindriques nécessaires sur les pièces afin de pouvoir faire l’assemblage entre elles.  La poignée est suffisamment longue pour permettre à tous les doigts d’appuyer sur la poignée et de permettre une bonne poigne. La forme arrondie de la poignée offre un certain confort lorsqu’on la presse.  La forme cylindrique du poinçon est nécessaire pour qu’elle perfore des trous. 9 4. LA GAMME DE MONTAGE ET L’ASSEMBLAGE La gamme de montage de la perforatrice est décrite par le graphe suivant : 10 Réalisation de l’assemblage sous Catia V5 Pour réaliser l’assemblage, nous avons utilisé des contraintes qui créent des relations géométriques entre les différentes pièces. Avec les contraintes, on a défini les liaisons ou les mouvements autorisés pour chaque pièce. LES LIAISONS CINEMATIQUES Pour simplifier, on a créé des classes d'équivalence de la perforatrice (Deux pièces en contacts pendant le fonctionnement du mécanisme appartiennent à une même classe d'équivalence si la relation "pas de mouvements relatifs" entre ces deux pièces est vérifiée.) A= {1, 3, 4, 5, 6, 8, 9} B= {7, 14} C= {11, 12, 13} D= {10} F= {2} Entre A et B : Liaison pivot Entre A et C : Liaison glissant Entre B et D : Liaison glissière Entre C et D : Liaison pivot Entre A et F : Liaison glissière LES CONTRAINTES  Contrainte fixe : Pour fixer le support afin de l'utiliser comme une base de l'assemblage.  Contrainte de coïncidence : -entre les axes des perçages du support, du corps, du manche et des vis (des écrous) ; -entre l’axe de la poignée et l’axe du perçage de la manche ; -l’axe du poinçon et l’axe du trou du guide-poinçon…etc.  Contrainte de contact surfacique (plan/plan ou cylindre/cylindre) pour positionner deux surfaces en vis-à-vis et collées. Par ex : Pour réaliser une liaison pivot glissant, on a créé une contrainte de coïncidence entre 2 axes. Après pour réaliser une liaison pivot, on a rajouté une contrainte de contact surfacique (plan/plan ou cylindre/cylindre) Remarque: Nous avons été contraint de mettre une contrainte de distance pour que la vis se déplace dans le manche car Catia ne nous permettait pas de mettre une contrainte de contact. De plus nous avons dû créer un trou pour fixer le poinçon à la bague. 11 5. CONCLUSION Nous avons remarqué que la conception des pièces a été une partie importante de notre projet. Cela s’explique par le fait qu’il a fallu étudier chaque pièce, mesurer ses dimensions avant de commencer l’esquisse. Par la suite, l’assemblage a également demandé un investissement personnel et temporel. En effet, nous avons été amenés, dans certains cas, à modifier les pièces précédemment réalisées afin d’ajuster les cotations pour obtenir un assemblage parfait des pièces de notre perforatrice. Ce projet nous a permis d'enrichir nos connaissances en modélisation sous Catia, d'améliorer notre gestion de projet et de consolider nos bases en ce qui concerne la rédaction d’un dossier. Le travail d'équipe a particulièrement été enrichissant. Nous n'avons pas rencontré de problème majeur lié à la modélisation mais plutôt des petits problèmes successifs. L'avantage d'être en groupe est de pouvoir partager les idées et solutions de chacun. Perspectives pour uploads/Industriel/ rapport-bekcheva-clement.pdf