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Étude et conception d’un outil à bande pour la réalisation de la Charnière infé

Étude et conception d’un outil à bande pour la réalisation de la Charnière inférieure de réfrigérateur B-C 50 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU FACULTE DU GENIE DE LA CONSTRUCTION DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME DE MASTER ACADEMIQUE EN GENIE MECANIQUE OPTION : CONSTRUCTION MECANIQUE Dirigé par: Mr k. HACHOUR Copromoteur: Mr Y.DIFALLAH Réalisé par: INGRACHEN Hamza GUILALI Said Promotion 2017-2018 Remerciements Nous remercions tout d’abord le bon Dieu qui nous a donné la foi et le courage pour accomplir ce projet. Nous tenons à exprimer nos vifs remerciements et notre gratitude à notre promoteur Mr HACHOUR Kamel pour ses conseils, ses orientations ainsi que sa disponibilité tout au long de notre travail. Nous exprimons notre reconnaissance à tout le personnel de l’unité de prestation technique (UPT) de l’ENIEM Oued Aissi, pour nous avoir dirigé et orienté pendant toute la durée de notre stage au sein de l’ENIEM. Nos plus vifs remerciements vont aussi à tous les membres de jury pour avoir accepté d’honorer par leur jugement notre travail. Sans oublier nos parents qui ont sacrifié jusqu’aujourd’hui, aussi leurs encouragements incessants tout le long de notre parcours. Enfin, nos remerciements vont à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la concrétisation de ce travail. Dédicaces Il m’est agréable de saisir cette occasion pour Dédier ce travail à toute ma famille: Mes parents. Mes frères et sœurs. Tous mes amis (es) et tous ceux qui mon aidé de près ou de Loin. Said Je tiens très respectueusement à dédier ce modeste travail : A mes très chers parents qui sont la source de mon éducation, mon savoir et mes principes. A ma grand-mère, mes frères et sœurs pour leur soutien. A tous les gens que j’aime et dont je n’ai pas cité les noms. Hamza Sommaire Introduction générale ................................................................................................................ 01 Présentation de l’entreprise ......................................................................................................... 03 Chapitre I : Procédés de mise en forme des tôles minces I-1) Introduction ......................................................................................................................... 06 I.2) Procédés d’obtention des tôles ........................................................................................... 06 I.2.1) Le laminage ...................................................................................................................... 06 • Le laminage à chaud ...................................................................................................... 06 • Laminage à froid .......................................................................................................... 07 • Laminage quarto ............................................................................................................ 07 I. 3) Emboutissage ..................................................................................................................... 08 I. 3.1) Principed emboutissage .................................................................................................... 09 I. 3.2) Différents types d’emboutissages ..................................................................................... 11 I. 3.2.1) Emboutissage à froid .................................................................................................... 11 I. 3.2.2) Emboutissage à chaud .................................................................................................. 11 I.4) Le jeu entre le poinçon et la matrice .................................................................................... 11  Le rayon sur la matrice .................................................................................................. 11  Le rayon sur le poinçon (Rp) ......................................................................................... 13 I.5) Effort d’emboutissage .......................................................................................................... 13  Vitesse d’emboutissage ................................................................................................... 13  Effort de serre flan ......................................................................................................... 14  Effort de poinçon ........................................................................................................... 15 I.6) Découpage ........................................................................................................................... 16 I.6.1) Principe de l’opération ..................................................................................................... 17 I.6.2) Différents types de découpage ......................................................................................... 17 a. Cisaillage .............................................................................................................................. 17 b. Encochage ...................................................................................................................... 18 c. Crevage .......................................................................................................................... 18 d. Grignotage....................................................................................................................... 19 e. Ajourage ......................................................................................................................... 19 f. Détourage ....................................................................................................................... 19 g. Soyage ............................................................................................................................ 20 h. Le poinçonnage ............................................................................................................... 20  Le processus de poinçonnage ...................................................................................... 21 I.6.3) Les paramètres influençant sur l’opération de découpage ............................................... 21 I.6.4) Jeu entre matrice et poinçon .............................................................................................. 22 I.6.5) Les paramètres liés au réglage de l’outil et de la presse ................................................. 23 a. Le serre flan .................................................................................................................... 23 b. Pénétration du poinçon dans la matrice ......................................................................... 23 c. Vitesse de découpage ..................................................................................................... 23 I.6.6) L’effort appliqué lors du poinçonnage ............................................................................. 24  Contrainte sur le poinçon ............................................................................................ 24 I.7) Le pliage .............................................................................................................................. 26 I.7.1) Rayon de pliage ................................................................................................................ 26 I.7.2) L’effort du pliage ............................................................................................................. 27 I.7.3) Différents techniques de pliage ........................................................................................ 28 a. Pliage en frappe ............................................................................................................ 28 b. Pliage en l’air ................................................................................................................ 28 c. Pliage sur élastomère .................................................................................................... 29 I.7.4) Quelques exemples de travaux réalisés sur presse plieuse ............................................... 30 I.7.5) Rayon minimale de pliage ................................................................................................. 30 I.7.6) Rayon et Angle du poinçon àutilisé en pliage ................................................................... 32 a. Rayon de poinçon ................................................................................................................ 32 b. Angle de poinçon ................................................................................................................. 33 I.7.7) Calcul de l’effort de pliage ................................................................................................ 34 I.8) Conclusion ............................................................................................................................ 34 Chapitre II les machines utilisées II.1) Introduction…………………………….. .......................................................................... 35 II.2) Paramètres de distinction des presses ................................................................................. 35 III.3) différentes presses.............................................................................................................. 35 III.3.1) selon le mode de transmission d’énergie ........................................................................ 35 III.3.1.1) les presses mécaniques ................................................................................................ 35 III.3.1.1.1) Mécanismes de commandes .................................................................................... 36 - Système bielle-manivelle ................................................................................................ 36 - Système excentrique ....................................................................................................... 37 - Système à genouillère ..................................................................................................... 37 - Système a came .............................................................................................................. 38 III.3.1.1.2) Embrayage ................................................................................................................ 39 - Embrayage par friction ................................................................................................... 39 - Embrayage automatique par clavette ............................................................................ 40 II.3.1.2) les presses hydrauliques ................................................................................................ 40 II.3.1.2. 1)Mécanismes de commandes ...................................................................................... 41 II.3.1.3) Avantages et inconvénients des presses ........................................................................ 42 hydrauliques et mécanique II.3.2) Selon la forme du bâti ...................................................................................................... 43 II.3.2.1) Presse à col de cygne ................................................................................................... 43 II.3.2.2) Presse à montant droit ................................................................................................... 44 - Presses à deux montants................................................................................................. 44 - Presses à quatre montants ............................................................................................. 44 II.3.2.3) Presses à arcade............................................................................................................. 45 II.3.2.4) Presse à table mobile et bigorne................................................................................... 46 II.3.3) Selon le nombre de coulisseaux ...................................................................................... 47 II.3.3.1) Presses simple effet ....................................................................................................... 47 II.3.3.2) Presses double effets ................................................................................................... 47 II.3.3.3) Presses triple effets ..................................................................................................... 48 II.4) Critères de choix d’une presse .......................................................................................... 49 II.5) Sécurités sur les presses ..................................................................................................... 50 II.5)Conclusion ........................................................................................................................... 51 Chapitre III :Les outils des presses III.1) Introduction ..................................................................................................................... 52 III.2) Les éléments principaux des outils .................................................................................. 52 III.2.1) Le poinçon ..................................................................................................................... 53 III.2.2.)la Matrice ..................................................................................................................... 53 III.2.3) Dépouille ...................................................................................................................... 53 III.3) Paramètres influents dans le développement d’un outil ................................................... 54 a) La pièce à fabriquer ........................................................................................................ 54 b) La gamme de mise en forme ........................................................................................... 54 c) La technologie de l’outil ................................................................................................ 55 d) Le type d’outil ................................................................................................................ 55 III.4) Types d’outil de presse ...................................................................................................... 55 III.4.1)Outil à bande .................................................................................................................... 55 III.4.2) Outil suisse .................................................................................................................... 56 III.4.3) Outil avec poste à came ............................................................................................... 57 III.4.4) Les outils de reprise ....................................................................................................... 58 III.4.5) Outils de détourage ...................................................................................................... 59 III.4.6) Outil découvert ............................................................................................................. 60 - Outil simple découverte ................................................................................................. 60 - Outil découvert à butées.................................................................................................. 61 III.4.7)Outil à devétisseure fixe ................................................................................................. 62 III.4.8)Outils à dévetisseur élastique .......................................................................................... 62 III.4.9) les outils de cambrage ................................................................................................... 63 - Outil cambrage en v ............................................................................................................. 63 - Outil cambrage en équerre .................................................................................................... 64 - Outil de cambrage en U ........................................................................................................ 65 III.4.10) Outil d’emboutissage ................................................................................................... 65 a) Outils d’emboutissage sans serre flan ............................................................................. 65 b) Outil d’emboutissage à serre flan .................................................................................. 66 - Outil placé sur une presse à simple effet ............................................................................ 66 - Outil placé sur une presse à double effet ............................................................................. 67 III.4.11) Outil de finition (ou repassage)… ................................................................................ 67 III.4.12) Matériaux d’outillage .................................................................................................. 67 a) Bonnes propriétés liées à la tenue en service ................................................................. 67 b) Bonnes propriétés liées à la mise en œuvre .................................................................. 68 III.5) Montage des outils sur les presses ................................................................................... 68 III.5.1) Petite presses................................................................................................................... 69 - Partie inférieure de l’outil ....................................................................................................... 69 - Partie supérieure de l’outil ....................................................................................................... 70 III.5.2) Grosse presses................................................................................................................. 70 III.6) Graissage des outils ......................................................................................................... 71 III.7) Conclusion ....................................................................................................................... 71 Chapitre VI :Etude et conception de l’outil IV.1) Introduction ..................................................................................................................... 72 IV.2) Cahier des charges ............................................................................................................ 72 IV.2.1) Emplacement de la pièce ............................................................................................... 73 IV.3) Outil proposé ................................................................................................................... 75 IV.4)Processus de fabrication .................................................................................................... 76 IV.5) Calcul des efforts ............................................................................................................. 78 IV.5 .1) Calcul de l’effort de découpage et poinçonnage .......................................................... 78 IV.5.2) Calcul de l’effort de pliage ............................................................................................ 81 IV.5.3) Effort de dévêtissageFdév ............................................................................................. 82 IV.5.4) Calcul de l’effort total que doit fournir la presse .......................................................... 83 IV.6) Choix de ressort ................................................................................................................ 83 IV.7) choix de la presse à utiliser............................................................................................... 85 IV.8) Jeu de découpage ............................................................................................................. 86 IV.9) Calcul des poinçons à la résistance ................................................................................. 86 IV.10) Position adéquate de l’outil sur la presse (centre d’inertie) .......................................... 90 IV.11) Conception de l’outil ...................................................................................................... 93 IV.11.1) Partie inférieur ............................................................................................................. 93 IV.11.2) Partie supérieure ......................................................................................................... 95 IV.12) Conclusion ....................................................................................................................... 97 Conclusion générale ........................................................................................................... 98 Liste des figures Figure 1: Organisation générale de l’entreprise ......................................................................... 06 Figure 2 : Train de laminage ....................................................................................................... 07 Figure3 : Schéma d’une cage quarto de laminage ........................................................................ 08 Figure 4 : Emboutissage ............................................................................................................... 09 Figure 5 : Phase 1 d’emboutissage ............................................................................................... 09 Figure 6 : Phase 2 d’emboutissage ............................................................................................... 09 Figure 7 : Phase 3 d’emboutissage ............................................................................................... 10 Figure 8 : Phase 4 d’emboutissage ............................................................................................... 10 Figure 9: Variation de l’arrondi sur la matrice ............................................................................. 12 Figure 10: Rayon de pliage ......................................................................................................... 13 Figure 11 : Direction des efforts Fe et FS .................................................................................... 15 Figure 12 : Principe de l’opération ............................................................................................... 17 Figure 13 : cisaillage des tôles ..................................................................................................... 18 Figure 14 : Encochage .................................................................................................................. 18 Figure 15 : Crevage ...................................................................................................................... 19 Figure 16 : Grignotage ................................................................................................................. 19 Figure 17 : Ajourage .................................................................................................................... 19 Figure 18 : Détourage ................................................................................................................... 20 Figure 19 : Soyage ........................................................................................................................ 20 Figure 20 : Pièce poinçonnée ....................................................................................................... 20 Figure 21 : Jeu de coupe ............................................................................................................... 22 Figure 22 : Le jeu entre poinçon et matrice.................................................................................. 22 Figure 23 : Contrainte de compression sur le poinçon ................................................................. 25 Figure 24 : État du flambement d’un poinçon ............................................................................. 26 Figure 25 : Procédé de pliage ....................................................................................................... 26( Figure uploads/Geographie/ etude-et-conception-d-x27-un-outil-a-bande-pour-la-realisation-de-la-charniere-inferieure-de-refrigerateur-b-c-50.pdf