Challenge F2000Lycée J. Algoud

Tle STI GMA 2011

Dossier technique

- Cahier des charges- Organisation du projet- Dossier technique du carter- Dossier technique de la jante- Détermination des pilotes et mécanos

- Personnalisation de la coque- Communication au sein du lycée- Communication à l’extérieur du lycée- Projet du lycée - Annexes

Ce challenge est une opportunité pour notre classe. En effet, il nous permet de mettre à profit nos savoirs et nos compétences acquises pendant notre formation. Le travail sous forme de projet nous permet de mettre en œuvre toutes les étapes de réalisations et de pouvoir aller jusqu’à l’utilisation de notre fabrication en situation. Ce projet développe l’esprit d’équipe au sein de la classe de terminale GMA.

Afin de personnaliser notre voiture, nous avons décidé de travailler sur le design des jantes pour améliorer son esthétisme et favoriser l’aération des disques avant. Les contrainte sont de conserver les dimensions des parties accueillants les pneumatiques, du carré d’entrainement ainsi que l’empattement de la voiture.

Afin de protéger les pignons de sortie du moteur contre les gravillons présent sur notre piste, nous avons étudié des solutions de protection, et pensé à la réalisation d’un carter usiné en aluminium ou en pvc.

Après avoir observé, l’année dernière, les terminales participer au challenge, nous avons eu envie de poursuivre l’aventure. C’est pourquoi nous renouvelons cette année cette expérience.

Répartition des groupes et du temps de travail

3 binômes travail sur les jantes 3 binômes travail sur le carter

Chaque binômes développe sa propre jante

Chaque binômes développe son propre carter

Collage des pneus

Test sur piste

Réalisation par groupe

Novembre Décembre Janvier Février Mars

Jante (groupe 1)

Etude des dessins ph10 : 4h

Programmation EFICN et usinage PH10 : 18h

Programmation EFICN : 12h

Usinage PH20: 6h

Création d’un outillage pour coller le pneus: 8h

Carter (groupe 2)

Etude des dessins : 4h

Etude des dessins et Prototypage: 6hProgrammation EFICN : 12h

Usinage PH10: 7h

Programmation EFICN Ph20 : 5h

Usinage PH20: 6h

Création d’un outillage pour coller le pneus: 8h

Travail diaporama

Prise et récoltes de photos : 30min

Mise en forme du diaporama : 2h

Mise en ordre du diaporama et mise en forme du dossier technique : 4h

Mise en ordre du dossier technique et regroupement des documents : 2h

Entretien des véhicules

Commande des pièces à changer : 1h

Nettoyage des voitures : 30min

Montage des pièces commandées : 1h

1er tours de piste : 4h (hors cours)

Montage et test des pièces usinées sur les voitures : 1h

Rappelons que nous avons partagé la classe en 2 groupes de 3 binômes : un groupe jante, un groupe carter

Quand le temps le permettait, nous avons testé nos pièces (et notre pilotage) sur le circuit du BMVRC le mercredi après midi.

Dossier technique

Carter de PROTECTION

A cause des gravillons présent dans la cour du lycée lors de nos démonstrations et les sorties de piste lors des courses qui causaient de nombreux dommages. Nous avons étudié des solutions de protection des pignons et pensé à la réalisation d’un carter, permettant leur protection .

Pilote et mécanicien

Système de protection

Engrenage de transmission

Augmenter la durée de

vie

A qui rend t’il service ?

Sur quoi, sur qui agit –il?

Dans quel but?

PignonsMécanicien

Système de

protection

Reste de la voiture

Milieu ambiant

FP1

C2

C1

C3

Fonction principale 1 : Permettre de protéger l’engrenage de transmission et donc d’augmenter la durée de vie de celui-ci.Contrainte 1 : Etre adapté au mécanicien pour lui permettre un montage démontage rapide.Contrainte 2 : Ne pas pénaliser les performances de la voiture ni entraver son fonctionnementContrainte 3 : Résister au milieu ambiant ( pluie, froid, chaleur, gravier…)

En cours de construction, à partir de la modélisation de la voiture que nous avions récupéré sur le site du challenge, nous avons dessiné le carter sous « Solidworks »

Contraintes : - Entraxes des vis de fixations- diamètres des pignons- épaisseurs des pignons- encombrement avec le soufflet du cardan d’axe de roue

-PROTOTYPAGE RAPIDE : Nous avons réaliser le carter en prototypage rapide grâce à l’imprimante 3D par dépôt de fils pour faire : * des tests de dimensions * des tests en conditions réelles (en roulant)

-CONSTATATIONS : *Les pignons touchent la paroi du carter *Installation impliquant trop de démontage *Frottement sur le soufflet d’axe de roue *Carter en impression 3D trop fragile pour être utilisé directement

-MODIFICATIONS APPORTEES : * Changement de dimensions : augmentation du diamètre intérieur, diminution de la paroi * réalisation d’un chanfrein pour éviter le contact avec le soufflet * réalisation d’une rainure sur un des trois trous de fixation pour éviter d’enlever toutes les vis de fixation du variateur * Pièces réalisées en usinage pour plus de résistances

-CHOIX DE LA MATIERE: Nous avons trouvé deux matières pouvant être utilisée : * l’aluminium (résistant, lourd, esthétique) * le PVC (léger, fragile)Nous avons décidé de lancer la fabrication des deux types de carter afin de comparer les pièces finies- Commande de barres de dimension 100 x 70

-PROGRAMMATION :-Détermination de la gamme de fabrication :•2 phases d’usinages en fraisage * ph10 : usinage extérieur + perçages * ph20 : usinage intérieur- Choix d’outils et conditions de coupes-A l’aide du logiciel « EFICN » élaboration des deux programmes- Ecriture des documents de fabrications

- OUTILLAGE :- Recherche des outils disponible dans l’atelier - Commande de l’outillage manquant- Montage des outils- Mesure des Jauges Outils

- MISE ET MAINTIEN EN POSITION :- Détermination des mises en position du carter dans les deux phases d’usinage * Ph10 : en étau * Ph20 : en étau + usinage d’une cale à la forme extérieur du carter

- REGLAGE MACHINE :- Montage de l’étau- Recherche des paramètres PREF, DEC, G59- Montage des outils- Téléchargement du programme- Faire les procédures de test

- CONTROLE :- des côtes après chaque phases d’usinages- du bon montage sur la voiture- en utilisation de la voiture

- USINAGE :Réalisation des phases d’usinages des carters en PVC et Aluminium

Dossier technique

JANTE F2000

Afin de personnaliser notre voiture, nous avons décidé de travailler sur le design des jantes pour améliorer son esthétisme et favoriser l’aération des disques avant.

Chaque binôme crée son propre design, ensuite il usine un exemplaire de sa jante.Un vote organisé avec les 1er GMA désigne la meilleure jante qui sera alors usinée en quatre exemplaires pour être montée sur la voiture lors du challenge

A qui rend t’elle service ?

Pilote et mécanicien

F2000 Voiture

Jante

Personnaliser notre voiture

Sur quoi, sur qui agit t’elle ?

Dans quel but ?

DisquesMécanicien

Refroidissement des disques

Reste de la voiture

Milieu ambiant

FP1

C2

C1

C3

Fonction principale 1 : Permettre un meilleur refroidissement des disques de frein et une amélioration esthétique.Contrainte 1 : Etre adapté au mécanicien pour lui permettre un montage démontage rapide.Contrainte 2 : Ne pas pénaliser les performances de la voiture ni entraver son fonctionnement par rapport aux anciennes jantes.Contrainte 3 : Résister au milieu ambiant ( pluie, froid, chaleur, gravier…).

En cours de construction, à partir de la modélisation de la voiture et des jantes plastique d’origines, nous avons dessiné des jantes sous « Solidworks »

Contraintes : - montage du pneu et de la mousse- empâtement de la voiture- entrainement de la roue (carré)- résistance

En deux phases d’usinage.

En trois phases d’usinage.

Vote pour désigner le meilleur modèle qui sera installé sur la voiture pour le challenge 2011

Usinage d’une série de 4 jantes et collage des pneus

EFICNRéglageUsinageContrôle

EFICNRéglageUsinageContrôle

?

• Pour la matière nous partons sur des jantes en aluminium car le rendu esthétique est agréable. C’est aussi une matière pour la quelle nous avons l’habitude des conditions de coupes. La difficulté reste de trouver une colle permettant de maintenir le pneu sur la jante en aluminium.

• Commande de barres de diamètre 110mm

• - Usinage du premier coté (intérieur) en tournage avec le 3ème axes (c) pour le carré d’entrainement

• - Pour le deuxième coté (extérieur) deux solutions s’offrent à nous :* une phase de tournage puis une phase de fraisage

* une seule phase de tournage avec l’usinage des battons avec l’axe C. (cette méthode nous fait découvrir le troisième axe en tournage)

ou

- CHOIX DE LA MATIERE :

- DETERMINATION DE LA GAMME D’USINAGE:

-PROGRAMMATION :-A partir de la gamme choisie :-Choix d’outils et conditions de coupes-A l’aide du logiciel « EFICN » élaboration des programmes

- Ecriture des documents de fabrications

%1664 (PR7-PBJANTE)(--- PIECE = JANTE)(--- OPERATEUR = CANALSFAURE)(--- DATE = 04/03/2011)N10 G0 G40 G80N20 G92 S3500N30 G59 Z66.5(--- PROFIL ---) N40 G79 N130N50 G1 X88 Z1N60 Z-28.218N70 G3 X82.698 Z-35 R10N80 G3 X68 Z-38.218 R10N90 G3 X64.527 Z-38.066 R10N100 G1 X31.473 Z-35.152N110 G2 X28 Z-35 R10N120 G1 X23 Z-35(--- PROFIL ---) N130 G79 N250N140 G1 X-2.6 Z4.75

- OUTILLAGE :- Recherche des outils disponible dans l’atelier - Commande de l’outillage manquant- Montage des outils- Mesure des Jauges Outils

- MISE ET MAINTIEN EN POSITION :-Détermination des mises en position de la jante* Ph10 : en mors durs* Ph20 : mors doux + bague fendue pour éviter la déformation de la jante* Ph30 : montage spécifique (positionnement sur le carré d’entrainement)

- REGLAGE MACHINE :- Installation du porte-pièce- Recherche des paramètres PREF, DEC, G59- Montage des outils- Téléchargement du programme- Faire les procédures de test

- CONTROLE :- des côtes après chaque phases d’usinages- du bon montage sur la voiture- en utilisation de la voiture

- USINAGE :Réalisation des phases d’usinages des Jantes en aluminium

ACTIVITES AUTOUR DU

CHALLENGE F2000

Nous avons passé une convention avec un circuit proche de Valence, afin de tester nos voitures et de déterminer les pilotes et mécaniciens pour le challenge 2011.Nous pouvons nous rendre sur le circuit tout les mercredi après midi et participer au rencontre les weekends avec les autres membres

Ayant reçu la coque transparente avec la voiture d’origine, nous avons pu imaginer et dessiner plusieurs croquis en binômes.Après avoir sélectionné une proposition, nous l’avons affinée tous ensemble. On a choisi une carrosserie bicolore rouge et blanche avec deux bandes rouge rendant la voiture plus sportive.Nous avons alors commandé les bombes de peinture pour réalisé notre coque.Pour peindre nous avons premièrement défini les contours de la partie rouge avec du scotch. Une fois la 1er partie peinte nous avons fait de même pour protéger le rouge et peindre la partie blanche.

Nous avons créé des stickers avec le nom de notre lycée et rajouté nos sponsors tel que B.M.V.R.C (circuit ) et SUN MODELISME.

Nous utilisons la voiture et le challenge pour valoriser les enseignements techniques, GMA jusqu’à présent et maintenant STI2D auprès des élèves de secondes de la cités scolaire.

La voiture nous permet de faire découvrir se que nous faisons en GMA auprès des enseignants, du personnel administratif , des agents de services et des autres élèves car quand la voiture tourne, elle attire par son bruit du monde ce qui lance souvent des conversations sur ce que nous réalisons et comment nous travaillons.

Dans l’atelier :- Exposition des voitures - Tableau expliquant nos fabrications- Tableau d’affichage sur le déroulement et l’avancé du projet

Concours de design avec les 1er GMA et GMF pour déterminer la jante qui pourra concourir au challenge 2011

- EXTENTION DU PROJET:Avec les BTS électronique installation d’une caméra pour un pilotage à partir d’un écran (ce qui ne pose plus le problème de savoir si la voiture approche ou s’éloigne), et d’un banc de mesure embarqué (vitesse, rotation moteur, température, niveau essence, …)

Et les BTS CPI utilisation de « solidconcept » étude : vibration, résistance, déformation, …

Site internet du lycée :-Pages réservées au challenge - diaporama en ligne et résultats en page d’accueil

Discuter avec les élèves de l’académie de Lyon

Partenariat avec le circuit B.M.V.R.C.

Montrer au extérieur que l’on fabrique des pièces utilisables

Recherche de sponsorsNous l’utilisons aussi pour valoriser les enseignements techniques, STI2D auprès des élèves de troisièmes de collège qui visite l’établissement .(tous les collègues passe une demi journée au seins de l’établissement pour découvrir toutes nos filières)

Lors de la porte ouverte du lycée, nous avons utiliser la voiture et le challenge pour valoriser les enseignements techniques, STI2D (ITEC) auprès des élèves de secondes et troisièmes ainsi qu’à leurs parents.

Organiser un challenge sur l’académie de Grenoble mais avec des véhicules tous terrains à énergie électrique.

Réutiliser les voitures en STI2D en utilisant la formule de challenge F2000 3E

Pour le carter :- Dessin de définition- Fichiers EFICN- Programmes- Contrats de phases

Pour la jante : - Dessin de définition- Fichiers EFICN- Programmes- Contrats de phases