15 et 16 Octobre 2003BTS C.I.M.1 Optimisation Produit-Matériau-Procédé Pré industrialisation

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BTS C.I.M. 1

OptimisationOptimisation Produit-Matériau-Procédé Produit-Matériau-Procédé

Pré industrialisation

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Contexte généralContexte général

La pertinence des méthodes et outils d’optimisation présentés est étroitement liée à la mise en œuvre d’une méthode de développement de produit qui associe très tôt les fonctions étude et industrialisation dans le cadre d’un travail collaboratif

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MéthodeMéthode proposéeproposée

Pour chaque COMPOSANT INDUSTRIALISE de l’ensemble à concevoir et à partir des données issues du dossier de CONCEPTION PRELIMINAIRE: déterminer les MATERIAUX possibles ; déterminer les couples (MATERIAUX, PROCEDES) possibles : sélection de procédés en tenant compte des matériaux retenus précédemment ; définir le meilleur triplet (GEOMETRIE, MATERIAU, PROCEDE) : intégration dans l’ensemble à concevoir.

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CORRECTEUR DE PHARE RENAULT CORRECTEUR DE PHARE RENAULT J Daures, J C Tachoire,

G Estadieu, J Magot, B Gilabert

Lycée Louis Rascol Albi

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Présentation du Produit Présentation du Produit

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Etude : Fonction limiteur de Etude : Fonction limiteur de couplecouple

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Une action analyse de la valeur a Une action analyse de la valeur a été menée sur la roue coniqueété menée sur la roue conique

Ne peut-on pas réduire les coûts de montage de cet ensemble ?

Peut être en réalisant l’ensemble en une seule pièce

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Quelle forme pour cette pièce ?Quelle forme pour cette pièce ?(résultats issus de l’étude préliminaire de reconception)(résultats issus de l’étude préliminaire de reconception)

La déformation amplifiéeLors de la limitation du couple

La contrainte Maxi est ici

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QuelQuel matériau pour cette nouvelle matériau pour cette nouvelle pièce ?pièce ?

(données issues de l’étude préliminaire de reconception)(données issues de l’étude préliminaire de reconception)

CONTRAINTES

PHOTO PIECE

RESISTANCE

>140MPa

DEFORMABILITE

Elevée

GRANDE

SERIE

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Quel matériau pour cette nouvelle Quel matériau pour cette nouvelle pièce (utilisation de C.E.S. 4) ?pièce (utilisation de C.E.S. 4) ?

Contrainte 1: Limite élastique > 140 MPa

Matériaux possibles

Résultat :

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Quel matériau pour cette nouvelle Quel matériau pour cette nouvelle pièce ?pièce ?

Contrainte 2: Module de Young réduit

Matériaux possibles

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Quel matériau pour cette nouvelle Quel matériau pour cette nouvelle pièce ?pièce ?

Contrainte 3: Coût limité

Matériaux possibles

Boîte de sélection

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Quel matériau pour cette nouvelle Quel matériau pour cette nouvelle pièce ?pièce ?

Résultats de l’étude:

1 matériau : PA 6.6 , un polyamide

élastomérisé

1 famille de matériaux

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Etude de la relation produit-Etude de la relation produit-procédéprocédé

L’injection n’est pas remise en cause Les données « matière » et « géométrie »

sont différentesL’étude d’industrialisation précédente est

disponibleOn dispose du logiciel CADMOULD RAPID

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Question : Ou mettre les points Question : Ou mettre les points d’injection de cette nouvelle roue ?d’injection de cette nouvelle roue ?

1° solution :1° solution : prés du joint de

moulage comme sur l’ancienne roue

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La simulation d’injection avec le La simulation d’injection avec le logiciel « Cadmould Rapid »logiciel « Cadmould Rapid »

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Les principaux défauts de cette Les principaux défauts de cette solutionsolution

Quelques instants avant la fin de l’injection les 2 fronts de matière

vont se rencontrer créant une ligne de fusion dans la zone

fortement sollicitée

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Autre défaut :Autre défaut :

Les inclusions d’air peuvent détériorer la matière en la brûlant,

toujours dans la zone critique

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2° solution :2° solution :

mettre 2 points d’injection prés de la zone critique

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La simulation d’injection avec le La simulation d’injection avec le logiciel « Cadmould Rapid »logiciel « Cadmould Rapid »

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Analyse de la simulationAnalyse de la simulation

Les lignes de soudure et les points d’inclusion d’air ne sont

plus situés dans la zone critique

La gaine solide qui garantit un bon écoulement de la matière

est ici convenable

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Analyse de la simulationAnalyse de la simulation

Le front de matière avance plus rapidement dans les zones rétrécies créant

des pertes de charge par cisaillement de veines fluides

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Analyse de la Analyse de la simulationsimulation

La perte de charge renseigne sur la facilité d’injecter

la matière

Les retassures se situent dans la zone centrale, épaisse,

éloignée des zones fonctionnelles

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Le principe du mouleLe principe du moule

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Conclusions :Conclusions :

La solution 2 a une matière homogène dans la zone fortement sollicitée

La solution 1 présente un moule un peu plus simple

C’est la solution 2 qui est retenue

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Les nouvelles spécifications issues de l’étude précédente