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UNIVERSITÉ SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH FACULTÉ DES SCIENCES ET TECHNIQUES DÉPARTE

UNIVERSITÉ SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH FACULTÉ DES SCIENCES ET TECHNIQUES DÉPARTEMENT GÉNIE M « Conception et calcul d’un protecteur disque frein avant» PROJET DE FIN D’ETUDES Pour l’Obtention du : Diplôme d’Ingénieur d’Etat Spécialité : Conception Mécanique et Innovation Effectué au sein du ALTRAN MAROC Département mécanique Soutenu le 20 juin 2016 Par : Mlle. Fatima Ezzahra BENCHAOUIA Jury: Pr. Mme. I. MOUTAOUAKKIL (FSTF) Pr. Mr. J. ABOUCHITA (FSTF) Pr. Mr. A. EL BIYAALI (FSTF) Mr. R. NOUFISSOU (ALTRAN MAROC) Encadré par :  Pr. Mme. I. MOUTAOUAKKIL (FSTF)  Mr. R. NOUFISSOU (ALTRAN MAROC) Année Universitaire : 2015-2016 Faculté des Sciences et Techniques - Fès - B.P. 2202 – Route d’Imouzzer – FES  212 (05) 35 60 29 53 Fax: 212 (05) 35 60 82 14 Web: http://www.fst-usmba.ac.ma/ 1 Dédicace À ma mère, source de confiance et d’amour Inconditionnel, aucune dédicace ne sera à la hauteur De ses prières incessantes durant mon parcours Scolaire pour ma réussite. À mon père, homme de valeurs et de principes dont la vie est synonyme d’amour et de sacrifice. Nul Sentiment ne peut exprimer ma reconnaissance envers lui. À mon oncle et à toute ma famille, que ce travail soit témoignage d’une fraternité indéfectible et d’amour éternel. À tous mes amis, à toute personne qui m’a donné de l’aide pendant ma carrière estudiantine. Trouvent en ce travail, l’hommage de ma gratitude, qu’aucun mot ne saurait l’exprimer, leur attachement durant ces longues années. BENCHAOUIA Fatima Ezzahra Remerciements Je tiens à exprimer mes gratitudes et remerciements à Mme Imane AL MOUTAOUAKIL mon encadrante pédagogique, pour sa disponibilité et son assistance quant à la réalisation du projet et la rédaction du présent rapport et les conseils pertinents qu’elle m’a donné tout au long de ce travail. Encore une fois merci pour, vos conseils attentionnés, vos réponses rapides, précises et avisées qui m’ont guidé en permanence durant tout le déroulement de mon stage. Je remercie très particulièrement mon parrain de stage M. FOUAD FARAH, mon encadrant technique M. Reda NOUFISSOU et NOTRE spécialiste M.BACHAR Fouad de m’avoir accompagné tout au cours de cette expérience avec beaucoup de patience et de pédagogie. De même, merci pour avoir su me transmettre les bons conseils, les bonnes recommandations au moment où il le fallait pour pouvoir atteindre les objectifs souhaités. Nos gratitudes s’adressent aussi à l’ensemble du personnel de ALTRAN MAROC, particulièrement à M. Zakaria WASFI , M. MOUAD SENHAJI, M. OMAR BAZZIN et M. TOURABI Khlifa , qui m’ont comblé de leurs bienveillances et amabilités, aussi à ceux ayant peu ou prou contribué à l’élaboration de ce présent rapport. Je tiens enfin à remercier l’organisme de notre chère établissement FST Fès, et tout le corps professoral, spécialement les enseignants du département mécanique. Résumé Fort de sa position géopolitique et de son savoir-faire, le Royaume s'impose comme un fer de lance de l'automobile sur le continent. L'industrie automobile marocaine a enregistré une croissance remarquable au cours des dix dernières années. Une progression fulgurante qui n'est pas près de s'arrêter, puisque le Maroc est en train de se hisser parmi les plus grands constructeurs d'automobiles du monde. Altran, étant séduit par tous ces faits, le leader de l’ingénierie et de l’innovation s’installe dans le parc d’offshoring Casanearshore renforçant ainsi les activités Near shore avec l’Europe dans les domaines de la mécanique, l’automatique et l’électronique. Mon premier jour à Altran Maroc a eu lieu le 22 Février 2016, j’ai commencé par une formation dans l’outil CATIA et spécialement dans les modules PART DESIGN, ASSEMBLAGE, DRAFTING et l’atelier SURFACING. Afin d’avoir la compétence nécessaire pour mener à bien un projet dans le secteur automobile au sens d’Altran, mon équipe fait partie du département mécanique /CAO spécialisé dans la conception des pièces de liaison au sol. D’où La proposition du sujet qui consiste à concevoir un protecteur disque frein avant, pour cela j’ai suivi une démarche bien enchainée pour réussir ce projet, j’ai utilisé les outils de la planification, de la conception, d’analyse qualité afin de réaliser un produit bon du premier coup et d’éviter les modifications de la définition du produit après la conception. Abstract 4 With its geopolitical position and its expertise, the Kingdom stands out as a spearhead of the car on the mainland. The Moroccan automotive industry recorded a remarkable growth over the past decade. A meteoric rise that is not going to stop, because Morocco is about to become one of the largest automobile manufacturers in the world. Altran, being seduced by all these facts, the leader in engineering and innovation moves into the park offshoring Casanearshore reinforcing the Near shore activities with Europe in the fields of mechanics, automatic and electronics. My first day at Altran Morocco took place February 22, 2016, I started training in CATIA tool especially in the modules PART DESIGN, ASSEMBLY, DRAFTING and SURFACING workshop. In order to have the necessary competence to carry out a project in the automotive sector within the meaning of Altran, my team is part of the mechanical department / CAD specializes in the design of the connecting pieces to the ground. Hence the proposal the subject of designing a front brake disc protector, why I followed a good approach chained to succeed in this project, I used the tools for planning, design, validation, analysis and quality to achieve a good product right the first time and avoid the change in the product definition after design. Table des matières 5 Introduction générale........................................................................................................................10 Chapitre 1.............................................................................................................................................11 I Introduction..............................................................................................................................12 II Groupe Altran...........................................................................................................................12 II.1 L’historique...........................................................................................................................12 II.2 L’implantation.......................................................................................................................13 II.3 Les domaines d’activités.......................................................................................................13 II.4 Les chiffres clés.....................................................................................................................14 III Altran Maroc.............................................................................................................................15 III.1 Missions................................................................................................................................15 III.2 Les chiffres clés.....................................................................................................................16 III.3 Locaux Altran Maroc.............................................................................................................17 III.4 Organigramme opérationnel................................................................................................17 III.5 Organigramme des équipes opérationnelles........................................................................18 IV Contextualisation du projet......................................................................................................19 IV.1 Département mécanique......................................................................................................19 IV.1.1 Liaison au sol.............................................................................................................20 IV.1.2 Système de freinage.................................................................................................21 IV.1.3 Les types de frein......................................................................................................22 IV.1.4 Les freins à disque disques........................................................................................23 IV.2 Mise en place du projet........................................................................................................24 IV.2.1 Présentation et but du PFE.......................................................................................24 V Conclusion................................................................................................................................25 Chapitre 2.............................................................................................................................................26 I Introduction..............................................................................................................................27 II Problématique et cahier de charge..........................................................................................27 II.1 Problématique......................................................................................................................27 II.2 Cahier de charge...................................................................................................................28 II.3 Planification du projet..........................................................................................................28 III Analyse de l’existant.................................................................................................................30 III.1 Présentation de l’environnement du protecteur.................................................................30 6 III.2 Classification des problèmes qui attaquent le disque32 III.3 Etudes des protecteurs existants chez les concurrents.......................................................36 IV Analyse fonctionnelle...............................................................................................................37 IV.1 Analyse du besoin.................................................................................................................37 IV.2 Analyse fonctionnelle du besoin...........................................................................................38 IV.3 Analyse fonctionnelle technique..........................................................................................40 V Choix de la solution..................................................................................................................43 V.1 Choix du matériau (logiciel CES)...........................................................................................43 V.2 Choix du procédé d’assemblage...........................................................................................45 V.3 Choix du procédé de fabrication...........................................................................................51 V.4 Le choix du concept..............................................................................................................52 VI Conclusion................................................................................................................................53 Chapitre 3.............................................................................................................................................54 I Introduction..............................................................................................................................55 II Conception...............................................................................................................................55 II.1 Outils de la conception.........................................................................................................55 II.2 Règle de la conception..........................................................................................................57 II.3 Conception 3D......................................................................................................................58 II.4 Validation DMU/ analyse proximité......................................................................................66 III Simulation............................................................................................................................68 III.1 Calcul éléments finis.............................................................................................................68 III.2 Tenue en fatigue vibratoire et analyse des contraintes........................................................73 III.3 Synthèse des résultats..........................................................................................................82 III.3.1 Présentation du critère et des limites matériau.......................................................82 III.3.2 Solution ref V432 corps 1mm...................................................................................82 III.3.3 Solution ref V432 corps 1.2mm................................................................................82 III.4 Emboutissabilitée.................................................................................................................83 III.4.1 One step....................................................................................................................84 IV Conclusion............................................................................................................................84 Conclusion........................................................................................................................................85 7 Liste des figures Figure 1:implantation dans le monde....................................................................................................13 Figure 2:Les trois "Business Lines" et le cycle d'innovation................................................................13 Figure 3 : solution principale Altran Maroc..........................................................................................16 Figure 4: Adresse locaux Altran Maroc................................................................................................17 Figure 5:organigramme opérationnel....................................................................................................18 Figure 6:Département simulation.........................................................................................................18 Figure 7:Département industriel...........................................................................................................19 Figure 8: Département mécanique...................................................................................................19 Figure 9:Constitution de la liaison au sol............................................................................................21 Figure 10:Système de freinage.............................................................................................................22 Figure 11:Frein à disque.......................................................................................................................22 Figure 12:Eléments constitutifs du frein à disque.................................................................................23 Figure 13:Mise en place du projet........................................................................................................24 Figure 14: problématique.....................................................................................................................28 Figure 15:planification des taches du projet.........................................................................................29 Figure 16:environnement protecteur.....................................................................................................30 Figure 17: la basse température............................................................................................................33 Figure 18: disque mouillé.....................................................................................................................33 Figure 19: la température élevée...........................................................................................................34 Figure 20: l'effet du gravillon...............................................................................................................34 Figure 21: la bête à corne du protecteur................................................................................................38 Figure 22: diagramme pieuvre du protecteur........................................................................................39 Figure 23:Diagramme SADT...............................................................................................................41 Figure 24:Diagramme FAST................................................................................................................42 Figure 25:Choix du matériau (logiciel CES) 1.....................................................................................44 Figure 26:V.1 Choix du matériau (logiciel CES) 2..........................................................................44 Figure 27:Choix du matériau (logiciel CES) 3.....................................................................................45 Figure 28 Perçage écrou à sertir..........................................................................................................46 Figure 29:assemblage par clinchage.....................................................................................................49 Figure 30:assemblage par rivetage.......................................................................................................50 Figure 31:CATIA.................................................................................................................................56 Figure 32: 3DCOM..............................................................................................................................56 Figure 33:étape 1 de la conception 3D.................................................................................................58 Figure 34 : étape 2 de la conception 3D...............................................................................................58 Figure 35:étape 3 de la conception 3D.................................................................................................59 Figure 36:étape 4 de la conception 3D.................................................................................................59 Figure 37:étape 5 de la conception 3D.................................................................................................59 Figure 38:étape 6 de la conception 3D.................................................................................................60 Figure 39:étape 7 de la conception 3D.................................................................................................60 Figure 40:étape 7 de la conception 3D.................................................................................................60 Figure 41:étape 8 de la conception 3D.................................................................................................61 Figure 42:étape 9 de la conception 3D.................................................................................................61 8 Figure 43:étape 10 de la conception 3D...............................................................................................61 Figure 44:étape 11 de la conception 3D...............................................................................................62 Figure 45:étape 12 de la conception 3D...............................................................................................62 Figure 46:étape 13 de la conception 3D...............................................................................................62 Figure 47:étape 14 de la conception 3D...............................................................................................62 Figure 48:étape 15 de la conception 3D...............................................................................................63 Figure 49:étape 16 de la conception 3D...............................................................................................63 Figure 50:étape 17de la conception 3D................................................................................................63 Figure 51:étape 18 de la conception 3D...............................................................................................64 Figure 52:étape 19 de la conception 3D...............................................................................................64 Figure 53:étape 20 de la conception 3D...............................................................................................64 Figure 54:étape 21 de la conception 3D...............................................................................................65 Figure 55:les pattes de fixation.............................................................................................................65 Figure 56:version finale d'assemblage protecteur et pattes de fixation.................................................65 Figure 57:proximité étrier/protecteur....................................................................................................66 Figure 58:proximité protecteur/pivot....................................................................................................67 Figure 59:proximité pivot/flexible........................................................................................................67 Figure 60:proximité protecteur/disque..................................................................................................67 Figure 61: proximité protecteur/capteur de vitesse...............................................................................68 Figure uploads/Ingenierie_Lourd/ pfe-rapport-de-projet-de-fin-d-x27-etude-13 1 .pdf