étude et conception d’un moule d’injection d’alliage d’aluminium pour un flasque-bride d’un moteur électrique.

	REPUBLIQUE ALGERIENNE Ministère de l'Enseignement Université Mouloud Faculté Mémoire En vue de l'obtention du diplôme Option : Fabrication		Département d'études Supérieur et MAMMERI de Génie de la Construction Mécanique Mécanique	DEMOCRATIQUE de Génie de Master professionnel ET POPULAIRE de la Recherche Scientifique de Tizi-Ouzou de fin en Génie Mécanique et productique
	M Melle M Co M	Etude et Conception d'un moule d'injection d'alliage d'aluminium pour un flasque-bride d'un moteur électrique B5-A106/107-2
		Proposé Promoteur par : r : IGUER .B : HAMROUNI .F : r : ZIANI.H promoteur : r : MENOUER.A	Réalisé M r : M r :	par : AMMOUR Redouane IKERROUIENE Djaffar
		Promotion 2016-2017

Remerciement

Après avoir rendu grâce à Dieu le tout Puissant et le Miséricordieux qui nous a donné la force et la patience d'accomplir ce Modeste travail. Nous tenons à remercier vivement tous ceux qui de près ou de loin ont participé à la rédaction de ce document.

D'abord, on tient à remercier nos familles pour leurs inconditionnel, indéfectible soutien durant toutes ces années, nous voudrions vous associer à cette réussite car c'est avant tout la vôtre.

Ensuite, nous voudrions présenter nos remerciements à nous encadreurs Mr ZIANI.H et M^r MENOUER.A. On les témoigner notre gratitude pour leur patience et leur soutien qui nous a été précieux afin de mener notre travail à bon port.

Aussi, on tient à remercier le personnel de l'ELECTRO-INDUSTRIE qui nous ont chaleureusement accueilli dans leur groupe et pour leurs précieux conseils et leurs coordinations tout au long de la réalisation de ce travail et le développement de ce projet de façon relativement autonome.

Enfin, nos vifs remerciements vont également aux membres du jury pour l'intérêt qu'ils ont porté à notre recherche en acceptant d'examiner notre travail et de l'enrichir par leurs propositions.

DEDICACES

Ce travail est dédié à nos chers parents

A nos chers frères et soeurs et toute la famille

A nos chers amis et camarades

Sommaire

SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE

PRESENTATION DE L'ENTREPRISE

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES MOTEURS ELECTRIQUES

I. INTRODUCTION 1

II. HISTORIQUE 1

III. COMPOSITION DE MOTEUR ELECTRIQUE 2

1 SCHEMA ET TERMINOLOGIE POUR UN MOTEUR ELECTRIQUE 2

2 LES PRINCIPAUX ELEMENTS DANS UN MOTEUR ELECTRIQUE 3

2.1 LA CARCASSE 3

2.2 L'ARBRE 4

2.3 LE STATOR 4

2.4 L'ENROULEMENT 5

2.5 LE ROTOR 6

IV. SCHEMA FONCTIONNEL 7

V. LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 8

VI. PROCESSUS DE FABRICATION DE MOTEUR ELECTRIQUE 10

1 LA GAMME DE FABRICATION 10

2 LA MATIERE PREMIERE 10

3 DESCRIPTION ET ORGANISATION DES ATELIERS PAR FONCTION PRINCIPALE 11

3.1 ATELIER DE DECOUPAGE, ENCOCHAGE, EMBOUTISSAGE 11

3.2 ATELIER EMPAQUETAGE 12

3.3 ATELIER DE MOULAGE SOUS PRESSION 12

3.4 ATELIER D'USINAGE 13

3.5 ATELIER DE BOBINAGE 14

3.6 ATELIER MONTAGE 17

CHAPITRE II : PROCEDES DE MISE EN FORME DES METAUX

I. INTRODUCTION 18

II. MOULAGE 19

1 MATERIAUX DE MOULAGE 19

1.1 MATERIAUX POUR MOULES NON PERMANENTS 19

1.2 MATERIAUX POUR MOULES PERMANENTS 20

1.3 PRODUITS SPECIAUX 20

2 OUTILLAGES 20

3 MOULAGE EN MOULE NON-PERMANENT 21

3.1 MOULAGE AU SABLE SILICO-ARGILEUX 21

3.2 MOULAGE EN CARAPACE OU PRECEDE CRONING 21

3.3 MOULAGE V-PROCESS 22

1.1 SCHEMA ET TERMINOLOGIE 38

SOMMAIRE

3.4 LOST-FOAM OU MOULAGE A MODELE GAZEIFIABLE 22

3.5 MOULAGE A LA CIRE PERDUE 22

4 MOULAGE EN MOULE PERMANENT 22

5 CHOIX D'UN PROCEDE DE MOULAGE 23

III. MOULAGE EN MOULES METALLIQUES 24

1 GENERALITES 24

2 CARACTERISTIQUES GENERALES 24

3 ALLIAGES COULES 25

4 FORME ET DESSIN DES PIECES 25

5 OUTILLAGES 25

IV. MOULAGE SOUS PRESSION 26

1 GENERALITE 26

2 DESCRIPTION DU PROCEDE 27

3 CARACTERISTIQUES DES PIECES COULEES SOUS PRESSION 27

3.1 GRANDE PRECISION DIMENSIONNELLE 27

3.2 OBTENTION DE PIECES LEGERES 28

3.3 MISE AU MILLE TRES FAIBLE 28

3.4 BONNES CARACTERISTIQUES MECANIQUES 28

4 SYSTEMES D'INJECTION 28

4.1 SYSTEME A CHAMBRE CHAUDE 28

4.2 SYSTEME A CHAMBRE FROIDE 29

5 LES MACHINES UTILISEE 30

5.1 MACHINE A CHAMBRE CHAUDE 30

5.2 MACHINES A CHAMBRE FROIDE 31

6 LES CYCLES DE COULEE 33

6.1 MACHINES A CHAMBRE FROIDE HORIZONTALE 33

6.2 MACHINES ANCIENNES A TROIS PHASES 33

6.3 MACHINES MODERNES A BOUCLE FERMEE 34

7 MOYENS DE REMPLISSAGE DU CONTENEUR EN COULEE SOUS PRESSION 35

CHAPITRE III : CHOIX DU MOULE ET PROCEDE

V. CONCLUSION 36

I. INTRODUCTION 37

II. CONCEPTION D'UN MOULE A INJECTION SOUS PRESSION D'ALUMINIUM 37

1 ARCHITECTEURS DE MOULE 37

SOMMAIRE

1.2 ELEMENTS STANDARDS 39

2 LE NOMBRE ET DISPOSITION D'EMPREINTES 39

2.1 NOMBRE D'EMPREINTES 39

2.2 DISPOSITION DES EMPREINTES 40

3 LE SYSTEME D'ALIMENTATION DU MOULE 41

3.1 GENERALITES 41

3.2 TECHNIQUE D'ALIMENTATION 41

3.3 POINT D'INJECTION 42

3.4 REMPLISSAGE DES EMPREINTES 43

3.5 LES CANAUX ET LES ATTAQUES 44

4 LA MATIERE A INJECTER 48

5 L'EJECTION DES PIECES (GRAPPE) 48

5.1 LES EJECTEURS 49

5.1.1 FORME 49

5.1.2 FIXATION 49

5.1.3 POSITION SUR LA PIECE 50

5.2 COMMANDE DE L'EJECTION 50

6 LA MACHINE 51

7 DEGAZAGE DU MOULE 51

8 FIXATION DU MOULE 52

8.1 FIXATION PAR VIS 52

8.2 BRIDAGE 52

9 CIRCUITS DE REFROIDISSEMENT 53

10 CHOIX DES MATERIAUX 53

III. CONCLUSION 53

CHAPITRE IV : CONCEPTION ET CALCUL

I. INTRODUCTION 54

II. INTRODUCTION A LA CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR (CAO) 54

III. LE CHOIX DE LA MACHINE 56

IV. CHOIX DE DIAMETRE DE PISTON D'INJECTION 59

V. DIMENSIONNEMENT DE SYSTEME D'ALIMENTATION 60

VI. DIMENSIONNEMENT DE CONDUIT DE REFROIDISSEMENT 63

VII. CALCUL DE TEMPS DE REFROIDISSEMENT 64

VIII. CALCUL DE TEMPS DE CYCLE 64

IX. DIMENSIONNEMENT DES TALONS DE LAVAGE ET DES TIRAGES D'AIR 65

SOMMAIRE

X. CALCUL DE RESISTANCE 66

1 LES POIDS DES PIECES CONSTITUANTES LE MOULE 66

2 RESISTANCE DES ELEMENTS CONSTITUANTS LE MOULE AU MATAGE 66

2.1 PLAQUE DE SERRAGE FIXE 67

2.2 CENTRE FIXE 68

2.3 PORTE EMPREINTE FIXE 68

2.4 PLAQUE DE SERRAGE MOBILE 69

2.5 BAGUETTE SUPPORT 69

2.6 CENTRE MOBILE 69

2.7 PORTE EMPREINTE MOBILE 70

3 RESISTANCE DES VIS CHC ET LES COLONNES DE GUIDAGE AU CISAILLEMENT 70

3.1 RESISTANCE DES 4 COLONNES DE GUIDAGE DE Ø 50 MM 70

3.2 RESISTANCE DES 8 VIS CHC AU CISAILLEMENT DU AU POIDS DE LA PARTIE MOBILE 71

3.3 RESISTANCE DES 7 VIS CHC AU CISAILLEMENT DU AU POIDS DE L'EMPREINTE FIXE ET DE PORTE

EMPREINT FIXE 72

XI. CONCLUSION 72

CONCLUSION GENERALE

Liste des figures

Figure 1 : Schéma d'un moteur électrique 2

Figure 2:carcasse d'un moteur électrique (métal coulé) 3

Figure 3:Arbre d'un moteur électrique 4

Figure 4:Stator d'un moteur électrique 5

Figure 5:bobinage en un étage 5

Figure 6:bobinage en deux étages 6

Figure 7:Rotor court-circuité par coulée d'aluminium 7

Figure 8:Schéma fonctionnel d'un moteur électrique 7

Figure 9:Création d'un champ magnétique 8

Figure 10: Variation de champ magnétique 8

Figure 11: Résultante des champs magnétique 9

Figure 12: Champs magnétique déphasés 9

Figure 13:Principaux procédés de mise en forme des métaux 18

Figure 14:Differant procédés de moulage 22

Figure 15:Évolution des coûts de fabrication en fonction du nombre de pièces fabriquées 23

Figure 16:Système à chambre chaude 29

Figure 17:Système à chambre froide 30

Figure 18:Machine à chambre chaude 30

Figure 19:Les machines horizontales 31

Figure 20:Les machines verticales 32

Figure 21:Machines anciennes à trois phases 34

Figure 22:Machines modernes à boucle fermée 34

Figure 23:Louches automatique 35

Figure 24:Fours doseurs 35

Figure 25:Remplissage du conteneur par mise en dépression du moule 36

Figure 26:Moule pour moulage en chambre froide 38

Figure 27: Moule pour moulage en chambre chaude 38

Figure 28:Nombre d'empreintes en fonction de critères techniques. 40

Figure 29:Composition d'un système d'alimentation. 41

Figure 30:Injection dans le plan de joint. 41

Figure 31: Injection perpendiculaire au plan de joint. 42

Figure 32:Équilibrage des efforts 42

Figure 33: Remplissage par jet 43

Figure 34: Remplissage par accumulation 43

Figure 35 : Proportions dimensionnelle de canal 44

Figure 36: Epaisseur et section des attaques par rapport au canal. 44

Figure 37:Attaques directes 45

Figure 38:Attaques en retour 45

Figure 39:Attaques en queue de poisson 46

Figure 40:Attaque autour du noyau 46

Figure 41:Attaques pour moule a plusieurs empreintes 47

Figure 42:Attaques centrale 48

Figure 43:Éjection de la grappe 48

Figure 44:Fixation d'un éjecteur 50

Figure 45:Répartition des éjecteurs sur la pièce 50

Figure 46:Event 52

Figure 47:Procédé de Bridage 52

Figure 48:Schémas d'un plateau d'une presse 58

Liste des tableaux

Tableau 1: terminologie de moteur électrique 3

Tableau 2 : Contrôle de la matière Première 10

Tableau 3:Classification des procédés de moulage 21

Tableau 4:Les différents modes de la disposition des empreintes 40

Tableau 5 :les différents matériaux constitutifs du moule 53

Tableau 6: Capacité d'injection 56

Tableau 7:Incidence pondérale en pourcentage du dispositif de coulée 56

Tableau 8:Caractéristiques techniques de la machine 59

Tableau 9:Temps de remplissage en fonction de l'épaisseur de la pièce 62

Tableau 10:Epaisseur de l'attaque de coulée en fonction de l'alliage utilisé 62

Tableau 11:Les poids des pièces constituantes le moule 66

Introduction générale

Introduction générale

Parmi Les procédés de mise en forme ou autrement appelés procédés de façonnage comprennent les procédés de formage, ou mise en forme sans enlèvement de matière, les procédés d'assemblage, ou mise en forme par juxtaposition de matériaux et les procédés de mise en forme par enlèvement de matière ou autrement appelés procédés d'usinage ou techniques d'usinage. L'ingénieur est confronté avec le problème du choix du meilleur procédé à sa disposition. Entre les procédés d'usinage et les procédés de formage, en particulier. Les procédés de formage possèdent des avantages indéniables comme l'économie de matière, la consolidation du métal travaillé et une productivité élevée, mais, en contrepartie, ils exigent l'emploi de machine outils et d'outillage coûteux, ils sont de caractère très spécialisé et ils exigent du matériau à transformer des qualités métallurgiques de premier ordre. Le choix de la technique de moulage à utiliser pour la fabrication d'une pièce est soumis à de nombreux facteurs qui constituent une partie du cahier des charges de cette pièce. Ce sont les caractéristiques mécaniques minimales, l'alliage métallique composant la pièce, la précision dimensionnelle générale et particulière, l'état de surface et l'importance de la série à fabriquer. Ces facteurs sont à prendre en compte dès la conception de la pièce. Ils sont évalués conjointement par le bureau d'études et de méthodes fonderie. Parallèlement, il faut aussi évaluer les facteurs spécifiques à la fabrication d'une pièce moulée : Moyens de production, dimensions de la pièce et complexité des formes, coût de l'outillage, coût d'entretien de l'outillage, dépenses d'énergie, importance relative de l'ébarbage et l'importance relative de la main-d'oeuvre à utiliser.

L'entreprise ELECTRO-INDUSTRIE a pris l'initiative de fabriquer certaines pièces dans le but d'éviter leur importation et améliorer sa gamme de produits. L'unité moteur prestation technique a confié la conception d'un moule à injection d'aluminium pour un flasque-bride d'un moteur électrique B5-A106/107 dans le cadre de l'exécution de notre projet de fin d'études.

Ce projet s'articule en quatre chapitres de la manière suivante :

y' Le premier chapitre présente des généralités sur le moteur électrique et sont processus de fabrication.

y' Le deuxième chapitre est consacré aux différant procédés de mise en forme des métaux ;

y' Le troisième chapitre montre les méthodologies et les procédés de choix de moule ;

y' Ensuite vient le quatrième chapitre qui est le noyau central de notre travail ce dernier est dédié à la conception et dimensionnements de moule et les calculs de vérification.

Enfin, nous terminerons par les dessins de définitions et le dessin d'ensemble qui seront présentés après conclusion générale.

Présentation de l'entreprise

Le complexe occupe une surface totale de 40 hectares, dans lequel on trouve un effectif de 824 travailleurs dont 16% de cadres, 33% de maitrise et 50% d'exécution.

Présentation de l'entreprise

I. Introduction

L'ELECTRO-INDUSTRIES (E.I) a été réalisée dans le cadre d'un contact produit en main avec des partenaires allemands, en l'occurrence, SIEMENS pour le produit et FRITZ WERNER pour l'engineering et la construction, l'infrastructure est réalisée par les entreprises algériennes ECOTEC, COSIDER et BATIMETAL.

Son activité de production est dans les domaines de fabrication de Moteurs Electriques, Alternateurs, transformateurs de distribution.

Le complexe occupe une surface totale de 40 hectares, dans lequel on trouve un effectif de 824 travailleurs dont 16% de cadres, 33% de maitrise et 50% d'exécution.

Sa capacité de production de transformateur couvre les besoins du marché à 70% environ et ses ventes en moteurs représentent 30% de sa capacité de production.

y' S'agissant du système documentaire, ils utilisent 252 normes internes en plus des normes DIN/VDE et CEI.

y' Il est à signaler que l'ELECTRO-INDUSTRIES est le seul fabricant de ces produits en Algérie.

II. Historique

L'entreprise électro-industries, a été créée sous sa forme actuelle en janvier 1999, après la scission de l'entreprise mère ENEL (entreprise nationale des industries Electrotechniques).

Son activité de production remonte à 1986, dans les domaines de fabrication de Moteurs Electriques, Alternateurs et transformateurs de distribution.

III. Composition

L'ELECTRO-INDUSTRIES est composée de deux (02) unités; toutes situées sur un même site :

y' unité de fabrication de transformateurs de distribution MT/BT ;

y' unité de fabrication des moteurs électrique, alternateurs et prestation techniques.

En matière de qualité ELECTRO-INDUSTRIES dispose de laboratoires d'essai et mesure, de ses produits ainsi pour le contrôle des principaux matériaux utilisés dans sa fabrication.

Présentation de l'entreprise

IV. Localisation de l'entreprise et ses coordonnées

Le siège social de l'entreprise est : Route nationale N°12 à AZAZGA à 35 Km à l'est du chef-lieu de la wilaya de TIZI-OUZOU et à 150 Km de la capitale Alger. L'entreprise dispose de deux unités de production situées sur le même site à AZAZGA.

Adresse : BP 17 15300 Azazga Algérie.

Téléphone : (00213) 26.34.16.86 (Standard).

Fax : [phone].

E-mail : [e-mail]

? Les coordonnées de l'unité moteurs & prestations (U.M.P) :

Téléphone : (00213) 26.34.51.31

Tél/Fax : [phone]

E-mail : [e-mail]

Le site web de l'entreprise est : www.electro-industries.com

V. Organigramme de l'entreprise

Chapitre I

Généralités sur les moteurs électriques

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

1

I. Introduction

Les moteurs électriques sont aujourd'hui présents dans toutes les branches de l'industrie et des transports. Ces moteurs consomment environ la moitié de l'énergie électrique générée dans le monde. Leur puissance peut aller de quelques fractions de Watts à quelques centaines de mégawatts. Les très petites puissances correspondent à des machines où la transmission d'information prime sur la conversion d'énergie. Les petites puissances se rencontrent principalement dans les applications domestiques. Les conversions d'énergie dans ces moteurs sont effectuées avec de faibles pertes : le rendement des grosses unités atteint 99 %. Le réseau électrique est partout disponible dans les pays développés et l'énergie électrique est ainsi facilement distribuée. Le réglage est commode grâce à l'électronique de puissance. Enfin, les moteurs électriques ne sont pas polluants, ce qui ne doit toutefois pas faire oublier qu'il n'en est pas toujours de même pour la production d'électricité.

II. Historique

Les historiens des sciences et techniques ont quelques incertitudes sur les premières réalisations et la paternité des inventions des machines électriques. Nous essaierons néanmoins de citer quelques noms et quelques dates de cette aventure industrielle. Michael Faraday réalise un premier moteur électromagnétique en 1821. Il est suivi de peu par Peter Barlow qui invente en 1822 un dispositif qui porte aujourd'hui son nom, la roue de Barlow. Le physicien et chimiste Moritz Hermann von Jacobi réalise un moteur à inducteur bobiné à commutateur mécanique en 1834. Il fait circuler un canot à hélice équipé de son moteur sur la Neva à Saint-Pétersbourg. L'industriel allemand Werner von Siemens construit vers 1856 une magnéto. L'Italien Antonio Pacinotti introduit en 1859 une machine munie d'un rotor en forme d'anneau. Cinq ans plus tard, il publie la description d'une machine pouvant être utilisée en moteur ou en générateur. Ses travaux passent alors inaperçus. L'inventeur belge, installé en France, Zénobe Gramme construit en 1868 sa célèbre dynamo et fonde en 1871 la Société des machines magnéto-électriques Gramme. La réversibilité de la dynamo est découverte en 1873. En 1872, Werner von Siemens prend un brevet pour son induit en tambour. Nikola Tesla, alors étudiant, propose déjà d'utiliser une machine sans commutateur. Devenu employé de la Continental Edison Company en France, il construit le premier moteur asynchrone en 1883 alors qu'il séjourne à Strasbourg et dépose un brevet en 1884. Les moteurs classiques utilisés aujourd'hui sont donc déjà tous connus en cette fin de XIX° siècle. À la même époque, l'Italien Galileo Ferraris établit la théorie du champ tournant. [1]

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

2

III. Composition de moteur électrique

Sur le plan mécanique, un moteur est constitué d'une partie fixe, le stator et d'une partie mobile, le rotor, entre lesquelles se trouve un petit intervalle d'air, l'entrefer. Dans pratiquement tous les moteurs, le rotor est à l'intérieur du stator, bien que la configuration inverse existe pour des applications particulières.

Sur le plan électromagnétique, un moteur comporte un circuit magnétique, constitue d'un matériau ferromagnétique à forte perméabilité, d'enroulements et éventuellement d'aimants permanents. Le matériau ferromagnétique est nécessaire pour que le flux produit soit assez élevé et pour que soit canalise afin de pouvoir utiliser correctement ses effets. Les parties ferromagnétiques soumises à un flux constant ou lentement variable peuvent être massives, alors que les parties soumises à un flux à variation rapide sont obligatoirement feuilletées pour limiter les pertes par courants de Foucault.

1 Schéma et terminologie pour un moteur électrique [3]

Figure 1 : Schéma d'un moteur électrique

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

3

Tableau 1: terminologie de moteur électrique

2 Les principaux éléments dans un moteur électrique

2.1 La carcasse

La carcasse sert de support, joue le rôle d'enveloppe, assure la protection contre les agents extérieurs et guide l'air de ventilation ; elle agit aussi parfois comme échangeur thermique ; c'est le cas des carcasses coulées des moteurs à ailettes ou des moteurs fermés à tubes.

Figure 2:carcasse d'un moteur électrique (métal coulé)

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

4

Les carcasses peuvent être réalisées en métal coulé (fonte, acier ou aluminium) ; c'est le cas des petites machines, par exemple le moteur asynchrone à ailettes de refroidissement. Pour des puissances plus importantes, supérieures à quelques centaines de kilowatts, la construction mécano-soudée s'impose ; elle est réalisée en tôles d'acier découpées, cintrées et soudées.

2.2 L'Arbre

L'arbre de la machine électrique est un organe de transmission du mouvement de rotation. Il comprend :

Une partie centrale qui sert de support au corps du rotor, au circuit magnétique et aux enroulements tournants.

Dans les paliers flasques, le corps de palier est généralement fixé sur la carcasse. Le rotor est alors centré dans le stator au moment de la construction de la machine. L'arbre est lui-même supporté par un ou plusieurs paliers suivant la configuration de l'ensemble de la ligne d'arbre.

Figure 3:Arbre d'un moteur électrique

Dans certains cas, l'arbre sert de soutien au collecteur, aux ventilateurs, aux bagues, au rotor de la machine d'excitation, ainsi qu'à des accessoires variés.

2.3 Le stator

C'est lui qui comporte les enroulements du moteur, il est constitué d'un empilement de tôles magnétiques isolées (d'une mince couche de vernis ou de silicate de soude) ; c'est le circuit magnétique du stator.

Dans ces tôles, ont été aménagées des encoches destinées à recevoir l'enroulement statorique. Cette disposition du circuit magnétique statorique est rendue nécessaire

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

5

pour éviter les courants de Foucault. L'enroulement, composé de bobines mises en série ou en parallèle est ensuite relié à la source d'alimentation, généralement une source de tension.

Chaque bobine comporte deux parties distinctes. Le conducteur situé dans l'encoche représente la partie active du bobinage. Les têtes de bobines à l'extérieur du circuit magnétique, assurent les liaisons entre les différents conducteurs actifs. L'art du concepteur consiste à rendre maximale la partie active de l'enroulement et à minimiser l'encombrement des têtes de bobines qui sont à l'origine de pertes par effet Joule et de fuites magnétiques.

Figure 4:Stator d'un moteur électrique

2.4 L'enroulement

Les enroulements servent à véhiculer les courants électriques à l'intérieur de la machine. On distingue principalement les enroulements inducteurs et les enroulements d'induits.

Les enroulements d'induit sont constitués de conducteurs répartis dans des encoches à la périphérie du stator (machines synchrones et asynchrones) ou à la périphérie du rotor (machines à courant continu et machines asynchrones).

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

Enroulements parcourus par du courant alternatif : Ces enroulements sont, dans le cas général, du type polyphasé. Chaque encoche ménagée dans la tôlerie magnétique débouche sur l'entrefer et contient un certain nombre de conducteurs (qui peut varier dans de grandes proportions : de 2 à 20). On réalise :

1. Des bobinages en un étage : où tous les conducteurs d'une encoche appartiennent à une même phase et qui sont utilisés pour les machines de faible puissance.

2. Des bobinages en deux étages : où tous les conducteurs d'un étage situés dans une encoche appartiennent à une même phase et sont reliés électriquement en série ; suivant la valeur du pas de bobinage, il peut arriver que deux phases cohabitent dans la même encoche ; ces bobinages sont du type imbriqué ou ondulé (suivant le type de la machine et le constructeur) et ils sont couramment utilisés dans les machines de moyenne et de forte puissance.

6

Figure 5:bobinage en un étage Figure 6:bobinage en deux étages

2.5 Le rotor

On distingue deux types de rotor, celui des moteurs synchrones et celui des moteurs asynchrones.

Le premier comporte des pôles créés par des moyens électromagnétiques : Des aimants, des encoches vides ou des enroulements parcourus par un courant continu. Le nombre de pôles est alors fixé par construction. Ces rotors se rencontrent dans les différents types de machines synchrones. Le second type de rotor comporte un enroulement polyphasé en court-circuit. On distingue les rotors bobinés, dont les enroulements sont accessibles de l'extérieur à travers des contacts mobiles du type bagues balais et les rotors à cage d'écureuil. En ce qui concerne les rotos bobinés, le nombre de pôles du rotor est fixé par construction. Quant aux rotors à cage, le nombre

7

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

de pôles dépend du stator qui induit dans les barres de la cage des courants dont le déphasage fixe le nombre de pôles égal à celui du stator.

Les rotors, comme les stators, comportent un circuit magnétique, feuilleté généralement, mais quelquefois massif comme celui des turboalternateurs. Dans ces circuits magnétiques sont aménagées des encoches dans lesquelles sont placés les conducteurs rotoriques. Le mode de réalisation des enroulements rotoriques est spécifique à chaque type de machine. Les enroulements sont constitués de barres court-circuitées par un anneau placé à chaque extrémité du rotor. Les conducteurs sont généralement réalisés par coulage d'un alliage d'aluminium, ou par des barres massives de cuivre ou, à l'occasion, en laiton frettés dans les tôles du rotor. Il n'y a généralement pas, ou très peu, d'isolation entre les barres rotorique et les tôles magnétiques.

Figure 7:Rotor court-circuité par coulée d'aluminium

IV. Schéma fonctionnel

Les moteurs électriques assure la fonction convertir de la chaine d'énergie. Ils convertissent d'énergie électrique en énergie mécanique, à ce titre, un moteur électrique doit être aborde selon deux points de vue énergétiques:

? L'énergie mécanique fournie.

? L'énergie électrique consommée.

Figure 8:Schéma fonctionnel d'un moteur électrique

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

8

V. Le principe de fonctionnement [1]

Le principe des moteurs à courants alternatifs réside dans l'utilisation d'un champ

magnétique tournant produit par des tensions alternatives La circulation d'un
courant dans une bobine crée un champ magnétique (B). Ce champ est dans l'axe de la bobine, sa direction et son intensité sont fonction du courant (I). C'est une grandeur vectorielle.

Figure 9:Création d'un champ magnétique

Si le courant est alternatif, le champ magnétique varie en sens et en direction à la même fréquence que le courant.

Figure 10: Variation de champ magnétique

Si deux bobines sont placées à proximité l'une de l'autre, le champ magnétique résultant est la somme vectorielle des deux autres. Dans le cas du moteur triphasé, les trois bobines sont disposées dans le stator à 120° les unes des autres, trois champs magnétiques sont ainsi créés

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

Figure 11: Résultante des champs magnétique

Compte-tenu de la nature du courant sur le réseau triphasé, les trois champs sont déphasés (chacun à son tour passe par un maximum). Le champ magnétique résultant tourne à la même fréquence que le courant soit 50 tr/s = 3000 tr/mn.

9

Figure 12: Champs magnétique déphasés

Les 3 enroulements statoriques créent donc un champ magnétique tournant, sa fréquence de rotation est nommée fréquence de synchronisme. Si on place une boussole au centre, elle va tourner à cette vitesse de synchronisme.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

VI. Processus de fabrication de moteur électrique

Dans ce qui suit on va présenter les étapes de fabrication de chaque constituant de moteur électrique présenté ci-dessus au sein de L'entreprise ELECTRO-INDUSTRIES.

1 La gamme de fabrication

Les moteurs électriques, basses tensions, fabriqués par l'entreprise ELECTRO-INDUSRIES, sont de type asynchrones triphasés à une ou deux vitesses, et monophasés à condensateurs permanents.

Ils sont d'une construction fermée, à carasse ventilée, en alliage d'aluminium et en fonte. Les rotors sont en court-circuit, à cage d'écureuil, en aluminium pur (petits et moyens moteurs) et en barre de cuivre (grands moteurs).

2 La matière première

La matière première arrive sous forme de :

y' Lingots d'aluminium pur à 99,5 %

y' Ronds d'acier de diamètres différents

y' Carcasses, flasques, pattes, ventilateurs : en fonte pour les grands moteurs

y' Ventilateurs en plastique pour les petits moteurs

y' Roulements à billes et à rouleaux cylindriques

y' Fils électriques de connexion

y' Rouleaux de fil de bobinage

y' Matériaux d'isolation de bobinage

y' Anneaux élastiques, visserie, rondelles, rondelles ondulées

y' Peinture

y' Bobines de tôle magnétique

Des échantillons de matière première sont fait contrôler dans deux laboratoires physique et chimique toute on mesure :

LABO DE PHYSIQUE LABO DE CHIMIE

La résistance (?)

La résistance à la rupture L'allongement

La tension de claquage la viscosité la densité

classe de risque

10

Tableau 2 : Contrôle de la matière Première

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

11

Caractéristiques à contrôler

· Dimensions des filetages

· Nombre de défauts de vernis d'un fil de bobinage par mètre

· Dimensions des roulements, et charge radiale

· Raideur des ressorts

· Dimensions de la matière en fonte

· Contrôle de la tôle magnétique

3 Description et organisation des ateliers par fonction principale

- Atelier de découpage, encochage, emboutissage ;

- Atelier empaquetage ;

- Atelier de moulage sous pression ;

- Atelier d'usinage ;

- Atelier de bobinage ;

- Atelier de montage.

3.1 Atelier de découpage, encochage, emboutissage

Dans cet atelier, sont découpés et encocher les deux types de tôles utilisées pour la conception de deux catégories de moteur de hauteur d'axe : 71 à 160 mm et 180 à 400mm. Le découpage s'effectue sur presse rapide mécanique pour aboutir aux forme voulues après plusieurs opération successives ; La tôle avance et arrive entre l'outil et la matrice de la machine, c'est ainsi que le découpage commence.

L'emboutissage des capots de ventilation et aussi effectue dans cette atelier.

? contrôle

Une fois le découpage des tôles statorique et rotorique et fini, un échantillon subi un contrôle des cotes fonctionnelles :

· le diamètre intérieur ;

· le diamètre extérieur ;

· la coaxialités ;

· le contrôle circularité ;

· le contrôle des bavures ;

· le contrôle de l'épaisseur de la tôle.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

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3.2 Atelier empaquetage

La réalisation des paquets statorique et rotorique, s'effectue sur une presse à empaqueter, en plusieurs étapes :

a) Empaquetage du paquet statoriques :

Après l'emplacement des tôles en nombres définis, dans un outil monté sur une presse à empaqueter, on place les agrafes dans les rainures.

b) Contrôle du paquet :

Après sa réalisation le paquet statorique passe au contrôle visuel et dimensionnel

· Visuel : on contrôle le décalage des tôles, les bavures, ...

· Dimensionnel : les cotes fonctionnelles, cylindricité, diamètres intérieurs et extérieurs.

c) Empaquetage du paquet rotorique :

Ici on empile les tôles sur un calibre triage, pour obtenir la hauteur du paquet rotorique qui est contrôlé à l'aide d'un pied à coulisse.

L'arbre est placé sur la partie supérieure de la presse via un piston, il est emmanché de force dans le paquet rotorique.

3.3 Atelier de moulage sous pression :

Dans cet atelier sont fabriquées toutes les pièces constitutives des moteurs

en version aluminium, à savoir :

· Réalisation des pièces en alliage d'aluminium (Silicium, Manganèse, Cuivre) comme : carcasse, flasque (AS, BS), boite à bornes, couvercle de boite à bornes

· Injection du rotor en aluminium pur à 99,5%. ? Contrôle :

On achemine cinq (05) échantillons du paquet rotorique vers le service contrôle pour subir les vérifications suivantes :

· La conductivité de l'aluminium.

· La longueur du paquet.

· Visuel.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

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3.4 Atelier d'usinage

Dans cet atelier s'exécute la fabrication des arbres du rotor et aussi l'usinage des pièces comme : flasque, carcasse, etc.

Les principaux types d'usinages :

a) Fabrication de l'arbre :

L'atelier reçoit les ronds d'acier qui subissent le contrôle de diamètre, concentricité,... ? Une fois l'acier contrôlé les arbres sont découpés à l'aide d'une scie mécanique. ? L'arbre est ensuite acheminé au centre d'usinage pour être centré.

Cette opération consiste à percer deux trous qui servent de référence pour pouvoir tourner le rotor dans un axe bien défini.

b) Usinage du rotor :

On effectue les opérations suivantes sur le rotor :

V' Tournage du paquet :

C'est à l'aide d'un tour parallèle (dressage, chariotage, gorge,...). V' Rectification :

A l'aide d'une rectifieuse on modifie l'état de surface où les roulements seront monté et les sorties d'arbre.

V' Fraisage :

A l'aide d'une fraiseuse on réalise les rainures de clavette.

c) Usinage des différentes pièces (carcasse, flasque, boite à bornes) : V' Carcasse :

Alésage des carcasses à l'aide des tours verticaux ;

Perçage et taraudage des trous de fixation ou seront fixés les flasques et la boite à bornes.

V' Flasque (As et Bs) :

Tournage des bords de centrage et cage des roulements.

V' Boite à bornes :

Perçage et taraudage des trous de fixation recevant le couvercle.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

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d) Lavage des pièces :

Les pièces usinées sont lavées afin d'éliminer les encrassements.

Rq : les techniciens qui travails dans cet atelier doivent suivre ce qu'on appelle la gamme d'usinage.

Exemple : gamme de fabrication de l'arbre

1. Scier la longueur ;

2. Centrer à la longueur ;

3. Tournage complet ;

4. Rectification ;

5. Fraisage des rainures ;

6. Huiler ;

7. Stockage au magasin.

3.5 Atelier de bobinage

L'atelier de bobinage est divisé en trois sections principales qui travaillent en parallèle : section de préparation des bobines, section de préparation des éléments d'isolation des bobines, et la section de bobinage.

? Section de préparation des bobines

L'ouvrier chargé de préparer les bobines suit une feuille de calcul sur laquelle les caractéristiques suivantes sont notées :

? Type de moteur à bobiner (choix de gabarit) ? Nombre des bobines

? Diamètre de fil

Les bobine sont réalisées à l'aide d'une bobineuse équipée d'un gabarit, et réglable pour un nombre de spires définit.

Une fois le fil est bobiné, le paquet est attaché pour garder sa forme jusqu'à l'étape de bobinage dans le stator.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

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? Section de préparation des éléments d'isolation

A l'aide des opérations de découpage et pliage les éléments suivants sont

fabriqués :

· Caniveaux d'encoches

· Cales de fermeture

· Gaines isolantes

· Séparateurs de phases

· Lames intermédiaires

· Câbles de raccordement

? Section de bobinage

Dans cette section se déroule le processus final dans la fabrication de stator allant de l'insertion des caniveaux d'encoches jusqu'à l'imprégnation.

1. Insertion des caniveaux d'encoches : Cette opération se fait grâce à une machine qui découpe le papier isolant et le pénètre automatiquement dans les encoches du stator.

2. Insertion des bobines dans le stator :

Le bobineur suit une feuille de calcul qui lui est fourni avec chaque série de stators à bobine, cette feuille comporte :

- Type de moteur

- Diamètre de file

- Nombre de pôles

- nombre de spires par encoche de stator

- Schéma de bobinage

- Type de connexions

- Nombre de bobines en série par phase

- Nombre de bobines en parallèle par phase

- Type d'enroulement

- Nombre de conducteurs par encoche

- Câbles de raccordement (nombre, section)

- Caractéristiques mécaniques du stator : nombre d'encoches, longueur du paquet

- Angle d'inclinaison de paquet rotorique.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

L'insertion se fait soit :

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Automatiquement pour les moteurs d'hauteur d'axe70 mm ? 130 mm; Manuellement pour les moteurs d'hauteur d'axe 132 mm ? 400 mm. Remarque :

C'est pendant cette opération que l'on intègre aussi les lames intermédiaires pour le bobinage à double couche ainsi que les cales de fermeture.

Une fois les bobines introduites, on place les séparateurs de phases pour éviter le court-circuit entre phase.

4. Connexion :

Connexion entre les bobines et isolation :

Les bobines de chaque phase sont liées entre elles de façon précise en conformité avec le schéma de bobinage afin d'obtenir 03 grande bobines ayant chacune d'elles une entré et une sortie.

Les points de connexion sont basés et isolés avec des gaines isolantes déjà placées.

Connexion des bobines et câbles de raccordement :

Les entrées et les sorties de chaque phase sont connectées et soudées à des câbles de raccordement qui assurent la liaison électrique avec la boite à borne. L'entrée et la sortie de chaque phase sont distinguées des autres avec des couleurs.

5. Imprégnation :

Cette opération consiste à mettre de la résine au bobinage du stator pour le

rendre plus compact et solide, deux méthodes sont utilisées :

? Imprégnation goute à goute ;

? Imprégnation dans un bain de résine.

Le stator est maintenant prêt à être monté, avant cela, il passe au magasin

intermédiaire de stockage.

Chapitre I Généralités sur les moteurs électriques

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3.6 Atelier montage

On recense trois (03) secteurs essentiels dans cet atelier :

1. Secteur équilibrage :

Cette opération se fait essentiellement avec l'ajout ou l'enlèvement de matière sur le rotor pour assurer son homogénéité et se termine par une couche de peinture (antirouille) puis le rotor est envoyé au magasin intermédiaire.

2. Secteur prés montage : Les opérations réalisées dans ce secteur sont :

? Huiler l'intérieur de la carcasse pour faciliter l'insertion du paquet statorique

dans celle-ci ;

? Emmanchement du paquet avec une presse ;

? Mise en longueur et tournage des bords de centrage de la carcasse coté AS et

BS ;

? Fraisage des pattes pour retrouver la hauteur d'axe exacte ;

? Peinture du diamètre intérieur du stator avec un antirouille.

3. Secteur montage final :

Dans ce secteur sont effectuées les opérations suivantes :

> Mise en place du couvercle du palier intérieur côte BS pour assurer une bonne étanchéité du moteur ;

> Emmanchent des roulements déjà graissés côte AS et BS avec une presse verticale et emplacement de clavette coté AS ;

> Visser le couvercle de palier sur le flasque, cela permet de cerner le roulement entre ces deux pièces ;

> Emplacement de la clavette coté BS et emmanchement du ventilateur avec la même presse puis insertion de la bague d'arrêt (serre clips) pour ventilateur ;

> Intégration du rotor complet dans le stator bobiné et fixation du flasque coté BS avec des avis ;

> Emplacement des rondelles (rondelle de compensation et rondelles élastiques) sur le flasque coté AS pour éviter le jeu axiale du rotor ;

> Fixation du flasque sur la carcasse ainsi que le montage du capot du ventilateur ; > Préparation de la boite à bornes et fixation des câbles de raccordement sur la

plaque à bornes ;

> Le moteur sera remis à la plate-forme d'essais.

Chapitre II

Procédés de mise en forme des métaux

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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I. Introduction

L'objectif premier de la mise en forme des métaux est de conférer à une pièce métallique des dimensions situées dans une fourchette de tolérance donnée. Les principaux procédés de mise en forme des métaux sont apparus progressivement, donnant naissance par la suite à diverses variantes, parfois très nombreuses. Les formes modernes des divers procédés sont le plus souvent apparues récemment pour assurer la production en grande série de pièces à faible coût. Il existe trois voies principales de mise en forme selon l'état de départ du matériau métallique (le moulage, le façonnage et le frittage). La Figure suivante récapitule les principaux procédés de mise en forme des métaux utilisés actuellement.

Figure 13:Principaux procédés de mise en forme des métaux

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

II. Moulage

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L'opération de moulage consiste à fabriquer un moule, généralement en matériaux réfractaires, qui porte l'empreinte en négatif de la pièce, cette empreinte étant obtenue à partir d'un modèle reproduisant la pièce à fabriquer.

L'opération de moulage est une des plus importantes du processus industriel de la fonderie. Elle détermine en effet, d'après le modèle, les formes de la pièce à couler, ses dimensions et leur précision, ses états de surface, son refroidissement, et joue un rôle prépondérant sur de très nombreux paramètres influant sur sa qualité.

À titre d'exemple, dans des productions de grandes séries, les opérations de moulage représentent fréquemment 30 % environ des prix de revient hors matière Il convient donc que le choix d'un procédé de moulage soit fait avec le maximum de précaution pour ne pas pénaliser les productions futures, tant en qualité qu'en prix de revient.[6]

1 Matériaux de moulage

1.1 Matériaux pour moules non permanents :

Pour la fabrication des moules et des noyaux, la fonderie utilise de nombreux matériaux et produits dont les plus importants sont cités ci-après.

a) Sables de base et siliceux :

Ils sont composés essentiellement de grains de silice SiO2 ; c'est le matériau le plus universellement employé pour la confection des moules et des noyaux. Parmi toutes les variétés on citera :

? les sables silico-argileux naturels, utilisés à l'état brut ;

? les sables blancs extra-siliceux de carrière, très souvent traités par lavage,

classement granulométrique et séchage avant livraison.

? Les Sables spéciaux (chromite, olivine, zircon, silico-alumineux)

Tous ces produits doivent présenter des caractéristiques bien définies, comme par

exemple:

y' la répartition granulométrique ou la forme des grains ;

y' des propriétés chimiques en accord avec celles des liants ;

y' des propriétés physiques à froid (perméabilité) et à chaud (réfractarité,

dilatation, capacité et conductivité thermiques, mouillage par le métal liquide).

b) Liants

Ce sont les deuxièmes constituants les plus importants employés pour la fabrication des moules et noyaux en fonderie. Ils doivent en effet donner :

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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y' la plasticité au sable pour épouser les formes du modèle et acquérir ensuite par durcissement une résistance mécanique permettant de conserver la forme jusqu'à la solidification du métal ;

y' le minimum de réactions moule/métal qui sont des risques de défauts sur pièce de types piqûres ou soufflures.

On peut classer les liants en deux grandes familles :

? Les liants minéraux comme les argiles, bentonite, silice colloïdale, silicate soluble, plâtre et ciment ;

? Les liants organiques comme les matières amylacées (dérivées de l'amidon), les huiles siccatives et les résines synthétiques durcissables à chaud ou à froid, avec catalyseurs solide, liquide ou gazeux.

1.2 Matériaux pour moules permanents :

Certains procédés de moulage nécessitent l'exécution de moules permanents pour lesquels on utilise des matériaux métalliques comme les fontes, fonte GS, aciers, aciers spéciaux revêtus d'enduits réfractaires (graphite, lait de silice) destinés à protéger leur surface de l'érosion du métal liquide et des chocs thermiques trop brutaux. C'est le cas principalement :

-- en fonderie de fonte, de la centrifugation et de la coulée en coquille ;

-- et en fonderie de métaux non ferreux (aluminium, Zamac) des coulées en coquille par gravité, basse pression et sous-pression.

1.3 Produits spéciaux :

Beaucoup de procédés de moulage particuliers font appel à des produits spéciaux, comme par exemple la fonderie de précision (dite aussi en cire perdue ) qui utilise des modèles injectés en cire, puis éliminés par chauffage après dépôt et durcissement des couches réfractaires sur les modèles. [4]

2 Outillages

L'Empreinte ou moule: souvent réalisée en matériau réfractaire, parfois destructible ou permanente. Elle est généralement en deux parties (parfois plus) et agrémenté de noyaux (formes intérieures).

La Coulée: C'est le remplissage de l'empreinte avec le matériau de la pièce, elle s'effectue par gravite ou sous pression.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

Tableau 3:Classification des procédés de moulage [6]

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3 Moulage en moule non-permanent

3.1 Moulage au sable silico-argileux

A la main: l`empreinte est obtenue à l'aide d'un modèle en plusieurs parties ou par taillage du sable.

Particulièrement adapté pour des pièces unitaires ou de petite série,

Machine: La forme est issue d'une plaque modèle ce précédé est adapté pour une production en petite et grande série.

3.2 Moulage en carapace ou Précédé Croning

Avec modèle d'épaisseur réduite, en sable et résine thermo durcie : production de pièces précises.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

3.3 Moulage V-process

Le moule en sable à sec et sans liant est durci sous vide: production de pièces précises (forme, dimensions, état de surface).

3.4 Lost-Foam ou moulage a modèle gazéifiable

Modèle généralement en polystyrène expansé, détruit lors de la coulée: destiné pour une production unitaire (prototypage rapide).

3.5 Moulage a la cire perdue

Avec modèle perdu (généralement en cire) qui est détruit, tout comme le

moule: production de pièces complexes, précise et de petites dimensions
(prototypage rapide).

4 Moulage en moule permanent

i. Moulage en coquille, par gravite :

Le moule est rempli par la pesanteur. Ce procédé est adapté à la production en série.

ii. Moulage par centrifugation:

Injection de l'alliage dans une empreinte en rotation. Adapte pour la production de pièces de révolution et possibilité de réaliser des pièces bi ou multi métaux, Souvent utilise pour des pièces de grande dimension. (Ex: canalisations)

iii. Moulage sous pression :

La matière est injectée sous pression à l'intérieur de moule. Destiné aux travaux de grande série avec outillage entièrement automatisé (ex: blocs moteurs en fonte ou d'aluminium et pièce plastiques).

Coulée

Moule

Non
permanant

Gravité

Gravité

Permanant

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Modèle permanant

· Moulage au sable silico-argileux

· Moulage en carapace (Croning)

· V-process

Modèle non permanant

·

Sous
pression

· Coquille

· Coulée continue

· Coquille

· Centrifugation

Lost Foam

(Sable non agglomère)

· Cire perdue (Céramique)

Figure 14:Différant procédés de moulage

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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5 Choix d'un procédé de moulage

Pour la fabrication d'une série de pièces données, on choisira le procédé de moulage en fonction des caractéristiques recherchées pour les pièces et des possibilités techniques des procédés envisagés.

Cette étude devra être appuyée sur une étude économique, pour calculer, en fonction des investissements de départ (outillages, installations spécifiques et diverses...) et des coûts de fabrication (main-d'oeuvre, énergie, matière, entretien et renouvellement des outillages...), le seuil de rentabilité d'un procédé par rapport à un autre.

Le graphique de la figure 15 permet de comparer les coûts du moulage au sable et du moulage en coquille et de déterminer la quantité de pièces à partir de laquelle le moulage en coquille deviendra le plus économique (point Q).

Le choix d'un procédé de moulage devra également intégrer les gains à l'usinage, très sensibles lorsque l'on compare des pièces coulées en sable à des pièces coulées en coquille ou sous pression. [4]

Figure 15:Évolution des coûts de fabrication en fonction du nombre de pièces fabriquées

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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III. Moulage en moules métalliques

1 Généralités

Dans les procédés de moulage au sable, les moules et les noyaux doivent être refaits après chaque coulée, ce qui pose de nombreux problèmes et nécessite des installations importantes pour la production des moules neufs et de nombreuses manutentions. On peut estimer que la production d'une tonne de pièces bonnes nécessite, en moyenne, la manutention de 20 tonnes, voire 50 et même plus pour des pièces minces Cette production de moules entraîne de grosses consommations de sable neuf avec des problèmes d'évacuation et de mise en décharge des sables usés lorsque les procédés de récupération des vieux sables ne permettent pas un recyclage à 100 %. Aussi s'est-on efforcé, de tout temps, de réaliser des moules ou des éléments de moules capables de supporter plusieurs coulées successives (moules en pierre taillée, en bois, en fonte, etc.).

Cette idée est très ancienne mais le procédé ne s'est développé industriellement, qu'à partir du 20e siècle, avec la mise au point d'alliages dont la température de fusion est inférieure à 1000 °C (l'aluminium, le magnésium et leurs alliages, les alliages de cuivre, de zinc, de plomb et d'étain). Les empreintes furent taillées dans des blocs métalliques pour obtenir des moules durables, solides et constants en dimensions, appelés moules permanents ou coquilles. . [7]

2 Caractéristiques générales

Grâce à l'emploi de moules métalliques, le moulage en coquille présente les caractéristiques suivantes pour les moules :

· Rigidité de l'empreinte ;

· Grande précision dimensionnelle ;

· Excellent état de surface des éléments moulants ;

· Conductivité thermique élevée des empreintes qui donnent aux pièces moulées un meilleur état de surface ;

· Des caractéristiques mécaniques plus élevées de l'alliage coulé, conséquence d'une vitesse de refroidissement et de solidification plus élevée, donnant un grain plus fin et une matière plus compacte ; mais des contraintes résiduelles à l'état brut peuvent nécessiter un traitement thermique de détente des pièces surtout pour les métaux ferreux ;

· Une plus grande précision des dimensions des pièces avec la possibilité de faire venir, bruts de fonderie, des trous de fixation et de permettre une réduction appréciable des surépaisseurs d'usinage.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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3 Alliages coulés

Ce sont généralement des alliages non ferreux (aluminium, laiton, bronze, etc.) qui sont utilisés dans ce genre de fabrication. Les métaux ferreux, à cause des températures plus élevées de coulée, sont rarement employés, sauf pour des fabrications très spécifiques comme, par exemple, les tuyaux en fonte, les pièces de grandes séries pour l'automobile (collecteurs, cylindres de freins...). L'usure rapide des outillages dans ce cas pénalise lourdement les prix de revient ; ils ne peuvent donc s'amortir que pour de très grandes séries.

4 Forme et dessin des pièces

Les pièces doivent être de formes assez simples, surtout intérieurement, afin de pouvoir être obtenues par des noyaux métalliques dans toute la mesure du possible. L'emploi des noyaux en sable devra être réservé aux pièces compliquées dont le dessin ne peut être simplifié (culasses par exemple). L'emploi de ces noyaux complique la fabrication et entraîne des difficultés au décochage, la faible température de coulée des pièces en aluminium ne permettant pas de bien calciner le noyau qui s'évacuera assez difficilement au débourrage.

Les formes extérieures qui viennent par les parties moulantes des outillages peuvent être plus compliquées, à condition toutefois de bien respecter les sens de démoulage choisis. On peut ainsi faire venir sur les parois extérieures toutes les nervures nécessaires pour la résistance mécanique des pièces (carters-cylindres, carters de boîtes de vitesses en aluminium coulé sous pression, etc.) En cherchant à simplifier à l'extrême les formes intérieures.

5 Outillages

Leur définition commence par celle des formes de la pièce qui permettra de préciser les sens de moulage, la venue des parties creuses (noyaux métalliques, noyaux en sable, broches, etc.), les dépouilles (généralement de 1 à 3 %), les retraits, les systèmes de refroidissement du moule, la position des éjecteurs, les systèmes de remplissage, de coulée et les masselottes.

Les moules sont constitués d'au moins deux parties métalliques dont l'assemblage reproduit les formes extérieures de la pièce et le système de coulée. Des dégagements d'air du moule et des gaz provenant des noyaux sont à prévoir pour faciliter la coulée et la bonne venue de la pièce. Les outillages de moulage en coquille doivent présenter un certain nombre de qualités permanence des formes à chaud (250 à 400 o C pour les pièces en aluminium), bonne résistance aux contraintes thermiques, bonne précision dimensionnelle, démoulage facile sans arrachement, etc. qui font choisir pour réaliser ces moules des matériaux métalliques comme les fontes lamellaires, les fontes GS faciles à couler et à usiner. Les parties les plus soumises à usure, comme les talus, les broches et les noyaux, sont souvent réalisées en acier usiné, trempé, revenu pour améliorer leur résistance à l'usure. Ces moules doivent avoir un

certain nombre de parties mobiles dont l'effacement permettra le dégagement de la pièce, l'extraction des noyaux et le démoulage de la pièce. Toutes les parties moulantes sont en général usinées sur des fraiseuses à reproduire ou sur des machines d'électroérosion ; plus rarement, elles sont obtenues brutes de fonderie. Elles sont fixées sur les éléments coulissants de la coquille pour pouvoir être facilement démontées et remplacées.

IV. Moulage sous pression

1 Généralité

La philosophie de remplissage en fonderie sous pression est radicalement différente de procédés ci-dessus évoqués. On cherche à remplir un moule complètement avant même que le liquide ait commencé à se solidifier.

L'objectif est d'atteindre de quelques dizaines de millisecondes à 0,1 s et des vitesses de remplissage de l'ordre de 20 à 80 m/s à l'entrée de l'empreinte. À ces niveaux de vitesse-là, le métal liquide est propulsé dans l'empreinte sous

forme pulvérisée, Pour atteindre ces vitesses de remplissage vertigineuses, il
faut avoir recours à une technologie hydraulique combinée à la compression de l'azote. Les pressions appliquées pendant le remplissage atteignent 50 à 150 bars en fonction de la vitesse recherchée. Les fondeurs sous pression ont l'habitude de recourir à un diagramme (p, Q) pour déterminer la pression P nécessaire pour assurer un débit matière Q voulu. Le remplissage étant complètement turbulent, beaucoup d'air se trouve entraîné avec le métal dans l'empreinte. Une pression d'intensification très élevée (de 500 à 1 200 bar) est donc appliquée pour comprimer les pores et autres bulles et agir contre le retrait de la pièce. Les avantages de ce saut technologique sont:

y' Des temps de cycles extrêmement courts, de 30 secondes à quelques minutes (pour des pièces de 10 kg);

y' La possibilité de remplir des épaisseurs très fines; jusqu'à 0,8 mm
localement et plusieurs millimètres sur des longueurs importantes;

y' Une précision dimensionnelle élevée car l'application d'une forte

pression pendant toute la solidification permet de combler partiellement

le retrait à la solidification au fur et à mesure qu'il se forme. Il est
même possible de réaliser des filetages directement;

y' Une température de coulée très proche de la température de liquidus de l'alliage et des moules beaucoup plus froids qu'en fonderie gravité et basse pression.

Une machine de fonderie sous pression se compose toujours :

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Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

? D'une unité de fermeture avec usuellement un dispositif en genouillère.

La capacité (de 5 à 5 000t) conditionne la surface projetée maximale de pièce

à couler et les pressions maximales applicables;

? D'une unité d'injection. Deux technologies se partagent le marché, les

chambres chaudes et les chambres froides. Leur différence tient

essentiellement à la position de l'unité d'injection du métal. [6]

2 Description du procédé

Dans ce procédé, l'alliage liquide est injecté sous forte pression dans l'empreinte d'un moule métallique.

L'alliage, poussé par un piston dans un conteneur en acier spécial au chrome-molybdène, est introduit dans le moule par une buse d'injection. En phase finale, la pression peut atteindre 70 à 80 MPa, voire 100 MPa ou plus. L'injection se fait en un temps très court, 0,1 s en moyenne.

Les moules sont montés sur les plateaux d'une presse hydraulique horizontale, de grande puissance (jusqu'à 30 MN et plus de force de fermeture) pour éviter au moment de l'injection toute ouverture intempestive de l'outillage et toute fuite au plan

de joint. Les pressions et les systèmes d'injection, les forces de fermeture des
machines, dépendent de nombreux facteurs, notamment du genre d'alliage coulé, de la forme et du volume de la pièce. Les pièces produites sont précises, légères, et les cadences de production très rapides. Par contre, les outillages et les machines représentent des investissements très coûteux qui font réserver ce procédé à des fabrications de moyennes ou grandes séries.

3 Caractéristiques des pièces coulées sous pression

3.1 Grande précision dimensionnelle

Grâce aux moules très rigides, très précis, et aux conditions de remplissage, les tolérances des cotes sont très serrées. D'autre part, il n'y a pas de poteyage permanent sur les parties moulantes comme en coulée en coquille et la pièce est la réplique exacte de l'empreinte, au retrait linéaire près.

Très bon état de surface Il est variable selon le degré de finition du moule, mais il faut noter qu'après un grand nombre d'injections, les surfaces des empreintes sont légèrement craquelées et les micro criques superficielles du moule se retrouvent en relief sur la pièce. Cela n'affecte en rien sa résistance, mais l'état de surface est moins bon avec des empreintes un peu usagées. Suppression de certains usinages Il est possible d'obtenir directement la forme souhaitée dans les tolérances fonctionnelles requises, en particulier les trous de passage d'éléments de fixation (vis, etc.).

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

28

Et les avant-trous qui seront ensuite taraudés directement à l'usinage. On peut aussi insérer au moulage des filetages tout prêts (helicoils ).

3.2 Obtention de pièces légères

La pièce doit être dessinée en évitant les masses inutiles qui risquent d'être retassées. Les épaisseurs des parois peuvent être minimales en fonction des caractéristiques mécaniques nécessaires.

3.3 Mise au mille très faible

Elle est de l'ordre de 1,3 au maximum, grâce à l'absence de masselottes. Seuls quelques dégorgeoirs sont nécessaires pour rassembler, à l'opposé des attaques d'injection, le premier métal ayant traversé toute l'empreinte et risquant d'être un peu oxydé.

3.4 Bonnes caractéristiques mécaniques

Il faut toutefois noter que la texture d'une pièce coulée sous pression est très particulière. En effet, le métal injecté à haute pression dans l'empreinte se pulvérise littéralement avant d'être comprimé et solidifié le long des parois et ensuite dans l'épaisseur des toiles.

L'air du moule est emprisonné dans le métal et celui-ci présente des microporosités dans la masse des parois, alors que l'extérieur de celles-ci présente une structure plus fine et plus compacte favorable à la tenue en fatigue.

4 Systèmes d'injection

Il existe deux systèmes d'injection du métal liquide dans l'empreinte, le système à

chambre chaude et le système à chambre froide.

4.1 Système à chambre chaude

Ces dispositif, appelé aussi col de cygne (gooseneck), comprend un four à creuset, de maintien ou de fusion du métal liquide, dans lequel est immergé le système d'injection. Celui-ci est constitué d'un cylindre d'injection en col de cygne (en acier réfractaire) qui vient s'appliquer contre le trou d'injection du moule. C'est le système le plus simple, presque idéal. Il réalise la coulée automatique, le métal est toujours à bonne température avec beaucoup moins de risque de présence d'oxydes dans le métal coulé. Malheureusement les alliages d'aluminium, qui dissolvent le fer à haute température, ne peuvent être injectés par ce dispositif. Par contre, les alliages de zinc (température de coulée 420°C) et de magnésium (température de coulée 650°C) sans action sur les alliages de fer sont injectés sur ce type de machines.

Les pressions d'injection sont comprises entre 5 et 30 MPa. Grâce à la simplicité de ce système, les cadences peuvent être très élevées.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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Figure 16:Système à chambre chaude

4.2 Système à chambre froide

Dans ce système, l'injection dans le moule se fait à l'aide d'un vérin horizontal, muni d'un piston en acier au chrome-molybdène coulissant dans un cylindre appelé conteneur et qui s'applique sur l'orifice d'injection du moule. Le conteneur possède un orifice de remplissage par lequel on verse le métal liquide, manuellement à la louche ou, plus fréquemment, à l'aide d'un système de coulée mécanisée et automatique (petite poche verseuse, poche à quenouille, etc.).

Il existe également des machines à axe vertical mais elles sont très peu utilisées. Le système d'injection est plus complexe, et elles ont tendance à disparaître. Les pressions d'injection utilisées dans les dispositifs à chambre froide peuvent atteindre des valeurs élevées, de 25 à 200 MPa, pouvant dans certains cas atteindre 350 MPa. La manutention et la coulée du métal sont plus difficiles et le système impose de le doser soigneusement avant coulée dans le conteneur.

Différents systèmes de programmation existent pour régler la vitesse de déplacement du piston, vitesse rapide d'abord, puis vitesse lente et enfin effort maximal de compactage du métal liquide.

Il existe également des systèmes comprenant un petit piston au centre du piston principal, qui vient parachever l'effort de compactage final. Tous ces systèmes visent à améliorer le remplissage du moule et la pression finale sur le métal liquide pour améliorer les qualités de la pièce.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

30

Figure 17:Système à chambre froide

5 Les machines utilisée

5.1 Machine à chambre chaude

Elles sont équipées du système d'injection décrit précédemment, utilisable seulement pour des alliages d'étain, de plomb ou de zinc (Zamaks). Le système d'injection à chambre chaude permet des cadences élevées, 50 à 720 injections/h généralement, mais certaines machines spéciales peuvent atteindre des cadences beaucoup plus élevées, 2 000 à 5 000 injections/h pour certaines petites pièces. Pour ces dernières fabrications, les machines restent de taille moyenne et leurs cycles sont, le plus souvent, entièrement automatisés.

Figure 18:Machine à chambre chaude

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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5.2 Machines à chambre froide

Elles sont équipées d'un système d'injection comprenant un conteneur dans lequel circule le piston injectant l'alliage liquide dans le moule. Le four de maintien est installé à côté de la machine.

Il existe deux types de machines à chambre froide :

-- les machines horizontales ;

-- les machines verticales.

Les machines horizontales sont universellement répandues dans toutes les fonderies, leurs forces de fermeture s'échelonnent de 0,5 à 30 MN et plus afin de pouvoir répondre à la demande du marché de pièces en aluminium coulées sous pression de plus en plus importante, comme par exemple des carters-cylindres pour moteurs d'automobile,

4 cylindres (12 kg) ou V 6 (16 kg). Pour cette dernière pièce par exemple, les moules pèsent plus de 25 t, la machine à une force de fermeture de 30 MN ( 3 000 Tf), une cadence 8 à 10 pièces/h. Ces énormes machines ont des plateaux de 3 m × 3 m, une longueur de plus de

10 m et représentent un investissement important ne pouvant s'amortir que sur des grandes séries. Les cadences de production vont de (10 à 20) pièces/h à 50 pièces/h en moyenne et jusqu'à 200 pièces/h environ pour les machines les plus petites.

Pour faciliter les manutentions, diminuer la pénibilité et améliorer la productivité, les machines moyennes et surtout les plus importantes ont été entièrement automatisées.

Figure 19:Les machines horizontales

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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Les cadences sont exprimées en cadences instantanées, rendement mécanique machine-moule non compris.

Ces machines ont été équipées d'un ou plusieurs robots qui forment avec leur four de maintien de véritables ensembles autonomes entièrement automatiques, depuis la coulée du métal jusqu'aux opérations d'extraction de la pièce, poteyage des empreintes, refroidissement de la pièce dans un bac à eau et pré ébavurage (culot d'injection, grosses bavures). L'opérateur surveille le fonctionnement de l'ensemble de l'installation et contrôle la qualité des pièces à la sortie, avant livraison à l'atelier de parachèvement. Ces ensembles complètement automatisés ont permis d'améliorer très sensiblement les conditions de travail, la productivité et également la qualité des pièces.

Les machines verticales utilisent pour l'injection un conteneur disposé verticalement, alimenté en métal liquide à la louche de coulée, ou par dépression et aspiration par un tube dans le four de maintien. Il est nécessaire que l'injection se fasse au centre du moule, ce qui limite leurs applications. Par ailleurs, l'ensemble d'injection n'est pas très accessible et ce type de machine ne s'est pas développé à cause des inconvénients liés à son principe.

Figure 20:Les machines verticales

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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6 Les cycles de coulée

6.1 Machines à chambre froide horizontale

Les phases du procédé sont les suivantes :

- verse du métal dans un cylindre horizontal appelé conteneur ;

- 1^re phase : le piston d'injection pousse assez lentement le métal jusqu'à l'entrée de l'empreinte, appelé attaque ;

- 2^eme phase : remplissage du moule, la vitesse du piston et du métal est élevée et peut varier de 20 m/s à 50 m/s à l'attaque et fortement, notamment avec l'emploi des machines à boucle fermée ;

- 3^eme phase : une application rapide d'une surpression sur le métal en cours de solidification permet d'augmenter la compacité de la pièce.

Les pressions exercées sur le métal peuvent varier entre 50 et 100 MPa.

Compte tenu de la grande vitesse d'écoulement du métal lors du remplissage, une partie de l'air contenu dans le conteneur et dans l'empreinte se retrouve dans les pièces sous forme de petites bulles ou soufflures.

On peut remédier en grande partie à cet inconvénient en concevant correctement le système de remplissage et en utilisant des technologies d'assistance par le vide qui consistent à aspirer l'air et les gaz pendant la phase de remplissage. La pression résiduelle varie selon les systèmes entre 60 et 100 MPa.

Les machines sont caractérisées par la force de fermeture des plateaux fixe et mobile sur lesquels est fixé le moule. La gamme des puissances s'échelonne entre 2 500 et 45 000 kN, plus couramment exprimée en tonnes, 250 à 4 500 t.

La technologie des machines a fait de gros progrès au niveau du groupe d'injection. On distingue deux principales catégories de machines.

6.2 Machines anciennes à trois phases

(Plus vendues aujourd'hui mais encore nombreuses dans le parc industriel) :

- 1^re phase : le mouvement du piston a lieu à vitesse lente constante (0,30 à 1 m/s) ou accélérée.

- 2^eme phase : elle correspond au remplissage de l'empreinte et la vitesse du piston peut varier entre 1,5 et 8 m/s. Les mouvements du piston d'injection sont pilotés du coté primaire du piston moteur. Le freinage du piston en fin de phase évite le coup de bélier et permet, pour des pièces fines injectées avec des vitesses de piston élevées, de ne pas provoquer de bavures au plan de joint.

- 3^eme phase : c'est la phase de compaction réalisée par un multiplicateur de pression (majoritairement la pression est régulée par une vanne pointeau). Le déclenchement de la monté e en pression peut, si nécessaire, être retardé. En règle générale, on cherche à appliquer une surpression sur la pastille de coulée, le plus vite possible.

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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Figure 21:Machines anciennes à trois phases

6.3 Machines modernes à boucle fermée

Elles ne présentent plus que deux phases cadres :

- remplissage qui comporte, si nécessaire, de nombreux changements de vitesse du piston pour conserver en chaque point la vitesse de front de métal voulue, malgré les changements de section de l'empreinte ;

- compaction, pendant laquelle le pilotage du piston ne se fait plus en vitesse mais en pression. Tous les mouvements du piston d'injection sont pilotés au moyen d'une vanne de haute précision, disposée en avant du piston moteur coté injection.

Ce système permet non seulement d'obtenir des vitesses constantes ou variables, mais aussi de ralentir le mouvement du piston pendant sa course et de le freiner très rapidement en fin de remplissage, ce qui élimine le coup de bélier rencontré sur les machines à trois phases non munies de dispositifs spéciaux.

Ces machines sont bien adaptées à la coulée de métal semi-solide (à viscosité élevée et intrinsèquement variable) et également au squeeze casting horizontal. On peut faire varier la vitesse et la pression en plusieurs points du cycle de ces machines (jusqu'à 16 points sur certaines d'entre elles). Il est possible d'appliquer des retards entre chaque commutation et de programmer les rampes de montée en pression.

Figure 22:Machines modernes à boucle fermée

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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7 Moyens de remplissage du conteneur en coulée sous pression

La coulée manuelle n'est pratiquement plus utilisée sauf pour la coulée de petites pièces. A ce mode, on a substitue divers dispositifs de transfert automatiques de l'alliage qui prélèvent et dosent le métal liquide.

Louche automatique

Il existe de nombreux types de louches, l'objectif étant de prélever le métal au-dessous du niveau du bain pour éviter d'introduire des peaux d'oxydes et de transférer le métal rapidement vers le conteneur. La cinématique de ces dispositifs est programmable selon les besoins et peut être indexée de manière optimale dans le cycle de la machine.

Figure 23:Louches automatique

Fours doseurs

Le transport du métal liquide est réalisé selon le principe de la coulée basse pression. L'alliage est contenu dans un four étanche dans lequel on applique une pression d'air comprimé, de manière à remplir à chaque injection le conteneur de la quantité de métal voulue généralement via une goulotte.

Figure 24:Fours doseurs

Chapitre II : Procédés de mise en forme des métaux

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Remplissage du conteneur par mise en dépression du moule

Le principe est décrit à la figure 25, avec une machine sous pression équipée du procédé Vacural développé par Muller Weingarten. Il consiste à aspirer le métal liquide en créant une dépression dans l'ensemble empreinte/conteneur. Le conteneur est raccordé au four de maintien par un tube plongeur.

Figure 25:Remplissage du conteneur par mise en dépression du moule

V. Conclusion

Les procédés de mise en forme des métaux cités précédemment, nous permettent l'obtention des produits finis ou semis finis avec une cadence journalière importante.

De plus, pour changer la forme d'un produit, il suffit de changer le moule, ce qui permet aux utilisateurs de cette matière d'obtenir de nouveaux produits avec de nouvelles formes.

Le procédé de moulage sous pression est souvent utilisé dans l'industrie des alliages non ferreux car il permet de réaliser en une opération, à des cadences élevées, des pièces complexes très précises et parfaitement finies.

Chapitre III

Choix du moule et procédé

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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I. Introduction

Un moule en termes de moulage sous pression, est un outil mécanique de très grande précision qui permet de rejouer un produit sans fin, considéré comme des limites de fabrication, parmi le processus de consolidation du même métal fondu.

Le moule est alors le premier acteur dans le domaine de la coulée sous pression.

Sa conception fait appel à des méthodes complexes et bien spécifiques, que nous allons aborder dans ce chapitre.

III. Conception d'un moule à injection sous pression d'aluminium Un moule peut être défini par les paramètres suivants :

Son architecture ;

Le nombre et disposition d'empreintes ;

Le système d'alimentation ;

La matière à injecter ;

L'éjection des pièces ;

La machine ;

Dégazage du moule ;

Fixation de moule ;

Système de refroidissement ;

La durée de vie (le choix des matériaux...).

1 Architecteurs de moule

Dans l'impossibilité de décrire tous les types de moules dont la complexité peut être extrême, il a paru plus utile de montrer sur les figures suivantes les plans schématiques de deux moules théoriques, l'un pour moulage en chambre chaude, l'autre pour moulage en chambre froide, comportant la plupart des éléments constitutifs des moules de fonderie sous pression.

Ces plans établissent la terminologie des divers organes dont la description et le fonctionnement sont détaillés ultérieurement dans ce même chapitre.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

1.1 Schéma et terminologie

1. Bloc fixe 2. Bloc mobile 3. Goujons 4. Partie rapportée 5. Noyau fixe 6. Rallonge 7. Lardon de positionnement 8. Tiroirs 9. Cale de sécurité 10. Crémaillère 11. Pignons 12. Broche 13. Broche de verrouillage 14. Noyau détachable 15. Buse d'injection refroidie 16. Economiseur refroidi 17. Galette 17. Jet 19. Attaque de coulée 20. Pièce 21. Sommier 22. Entretoise 24. Guide d'éjection à crémaillère 25. Repos d'éjection 26. Plaque d'éjection 27. Contre-plaque d'éjection 28. Ejecteurs

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Figure 26:Moule pour moulage en chambre froide

1. Bloc fixe 2. Bloc mobile 3. Goujons 4. Tiroir 5. Arrêt de positionnement du tiroir 6. Doigt de démoulage 7. Cale de sécurité 8. Noyau éclipsable 9. Noyau fixe 10. Noyau porte Insert 11. Broche fixe 12. Buse refroidie 13. diffuseurs refroidis 14. carotte 15. attaques 16. pièce 17. pièce 18. insertion 19. sommier 20. entretoise 21. repos d'éjection 22. guide ou vérin d'éjection 23. butées d'éjection 24 Plaque de fixation 25 Plaque d'éjection 26 contre-plaque d'éjection 27 éjecteurs 28 Ejecteur tubulaire 29 Rappels d'éjection

Figure 27: Moule pour moulage en chambre chaude

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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1.2 Eléments standards

Bloc fixe et bloc mobile (portes empreintes):les blocs fixes et les blocs mobiles constituent avec entretoise et sommier, l'ossature du moule .ils supportant les efforts à la fermeture de la machine et l'injection de l'alliage.

Colonnes de guidage (goujons) : Permet de guider la partie mobile sur la partie fixe pour aligner parfaitement l'empreinte.

La buse d'injection: permet le passage de la matière du fourreau vers l'empreinte. Bague de guidage: Permet le guidage des colonnes de guidages. Ejecteurs : Permet d'éjecter la pièce quand le moule est ouvert.

Entretoises (baguettes supports ou bien Tasseaux d'éjection) : Permet d'obtenir une course optimum de la batterie d'éjection.

Batterie d'éjection: Permet la translation des éjecteurs. Est composé de la plaque porte éjecteurs et de la contre plaque d'éjection.

Vis de fixations: Permet la fixation des différentes parties de moule.

Repos d'éjection : limite le recul de la plaque d'éjection lorsque le moule est fermé.

Guide d'éjection : permet le mouvement de la batterie d'éjection à l'aide d'un système à crémaillère ou vérins.

2 Le nombre et disposition d'empreintes

2.1 Nombre d'empreintes

La dimension de l'empreinte doit tenir compte de retrait volumique de la matière à mouler.

Le nombre d'empreinte dépend du volume de la pièce. Si la pièce est volumineuse, on se limite à une seule empreinte et si elle est petite, on réalise plusieurs empreintes, selon les possibilités pour produire des grandes quantités de pièces dans un temps réduit :

Il faut aussi prendre en considération les critères suivants :

Critères économiques :

y' Délais de livraison ;

y' Le coût.

Critère techniques (la machine et la quantité exigée) :

y' Machine à disposition (ex : distance entre colonne ;

y' Quantité exigée du produit ; y' Le volume de la pièce ; y' La forme de la pièce.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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Figure 28:Nombre d'empreintes en fonction de critères techniques. On peut calculer le nombre d'empreintes par la forme suivante :

2.2 Disposition des empreintes

Répartition en étoiles											Avantage : -Même longueur d'écoulement vers les empreintes. -Disposition favorable pour démoulage Inconvénients : -Le nombre d'empreinte à placer est limité.
Répartition			en ligne								Avantage : -Placement d'un nombre élevé d'empreintes par rapport à la répartition en étoile. Les inconvénients : -Déférentes longueur d'écoulement jusqu'aux empreintes.
Répartition					symétrique						Avantage : -Même longueur d'écoulement jusqu'aux empreintes. Les inconvénients : -canal trop long, beaucoup de pertes de matière, refroidissement trop rapide de la pièce.

Tableau 4:Les différents modes de la disposition des empreintes

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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3 Le système d'alimentation du moule

3.1 Généralités

Les trois fonctions principales d'un système d'alimentation sont les suivent :

y' Amener le métal liquide dans l'empreinte ;

y' Faciliter l'évacuation aussi complète que possible de l'air et des gaz contenus

dans cette empreinte à fin d'en assurer le remplissage ; y' Assurer la transmission des pressions nécessaire pour l'obtention d'une bonne

compacité.

Le système d'alimentation comprend :

- La pastille (chambre froide) ou la carotte (chambre chaude) (suivent le type de la machine) ;

- Les canaux d'alimentation conduisant le métal jusqu' a l'empreinte dont ils sont séparés par l'attaque ;

- L'attaque qui assure le débit de remplissage ;

- Le talon de lavage (trop plain) destinés à drainer le métal le plus souillé en dehors de la pièce ;

- Le tirage d'air sert à évacue l'air et les gaz en dehors de l'empreinte.

-

Figure 29:Composition d'un système d'alimentation.

3.2 Technique d'alimentation

L'alimentation du moule en matière à l'état visqueux est assurée de deux façons :

a) Injection dans le plan de joint :

Le plus utilisé dans la machine a chambre froid. [9]

Avantage :

Canaux d'alimentation courte ;

Diminution de perte d'énergie ;

Permet d'avoir des temps de remplissage très court ;

Figure 30:Injection dans le plan de joint.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

Inconvénients :

La pression d'injection entraine des déformations sur les colonnes de la presse. La fermeture du moule est parfois incomplète.

b) Injection perpendiculaire au plan de joint :

Mode peu très utilisé.

Inconvénients :

Canaux d'alimentation assez longs.

Prévoir une extraction de la pastille.

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Figure 31: Injection perpendiculaire au plan de joint.

3.3 Point d'injection

La bonne réalisation d'une pièce est conditionnée par un bon écoulement de la matière, ainsi que la bonne fermeture de l'outillage.

L'équilibre des forces dans un outil doit être réalisé avec un soin et l'injection de la matière doit être placée au point d'équilibre. L'idéal est le centre de gravité l'empreinte.

Dans le cas d'un moule dont le point d'injection ne peut pas être placé au centre de gravité, un équilibrage des efforts doit être réalisé.

Pour faire, un effort complémentaire est réalisé à l'aide de cales ou tasseaux. La résultante des deux efforts passe par l'axe du plateau.

Figure 32:Équilibrage des efforts

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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3.4 Remplissage des empreintes

Les théories concernant le mode de remplissage de l'empreinte du moule ont été énoncées par Brant et Frommer, ces deux chercheurs on fait des études et formulé des théories on réalisant des modèles expérimentaux de support à la théorie. [8]

? Remplissage par jet

Le remplissage se fait sous l'action d'un jet de métal liquide qui on partant de l'attaque de coulée, traverserait toutes l'empreinte et s'accumulait dans la partie opposée en remplissant progressivement celle-ci, la dernière partie à être remplie serait celle proche de l'attaque de coulée.

Figure 33: Remplissage par jet

? Remplissage par accumulation

Le remplissage se produirait par accumulation, sous l'action du métal liquide qui en entrant par l'attaque de coulée pousserait le métal, jusqu'à rejoindre l'extrémité opposée de celle-ci. La dernière partie à être remplie est la plus éloignée de l'attaque de coulée.

Figure 34: Remplissage par accumulation

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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3.5 Les canaux et les attaques

i. Le canal :

Le canal d'alimentation est considéré comme une conduite hydraulique et un échangeur de chaleur.

Donc la section circulaire qui répond mieux à ces deux conditions, sa réalisation est difficile car il nécessite une gravure dans les deux partie de moule et ne présente pas de dépouille ou plan de joint.

On lui préfère donc la section trapézoïdale, elle ne doit pas être trop aplatie pour n'offrir qu'une surface minimale a l'échange de chaleur et avoir une dépouille latérale suffisante pour ne causer aucune difficulté ou démoulage, les proportions indiquer sur la figure sont satisfaisantes.[9]

Figure 35 : Proportions dimensionnelle de canal

Cette section doit être maintenue jusqu'aux abords de la pièce ; on doit éviter particulièrement tout croissement de section entrainant une détente dans l'écoulement.

Pour obtenir la longueur et l'épaisseur nécessaire à l'attaque on doit élargit progressivement le canal en réduisant son épaisseur (fig.36 a).

Dans le cas où le canal est scindé en plusieurs canaux secondaires, leurs sections seront telles qu'elles ne produisent pas de détente (fig.36 c, b). [9]

Figure 36: Epaisseur et section des attaques par rapport au canal.

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Chapitre III : Choix du moule et procédé

ii. Les attaques de coulée :

a. Attaques directes

C'est le tracé le plus simple, souvent le meilleur en fonderie d'aluminium. De l'axe d'injection, le canal d'alimentation suit un tracer sensiblement rectiligne vers la pièce. Dans ce cas la perte d'énergie est réduite au minimum.

Figure 37:Attaques directes

b. Attaque en retour

Dans cette attaque le canal d'alimentation principal se termine en cul de sac sur une profondeur suffisante pour que le front du métal injecté s'y rassemble et y demeure, et le canal secondaire forme avec lui un angle sensiblement inférieur à 90⁰.

Figure 38:Attaques en retour

Ce système est fréquemment utilisé dans les moules à empreintes multiples, en vue de favoriser le remplissage simultané de toutes les empreintes.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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c. Attaques autour d'un noyau

L'alimentation des pièces cylindriques par une attaque située sur la surface latérale est difficile. Presque inévitablement, il y a érosion de a broche ou du noyau central. On a parfois recours à des attaques en queue de poisson ».

Figure 39:Attaques en queue de poisson

La solution la plus classique et la plus satisfaisante est l'attaque autour du noyau. Cette disposition épargne la broche dans sa partie moulante et assure un remplissage bien dirigé à condition de prévoir une partie conique (5° minimum), au niveau du canal torique, cette disposition n'entraîne pas un supplément excessif de frettage» du moulage sur la broche.

Figure 40:Attaque autour du noyau

d. Attaques multiples

Les inconvénients de ce type d'attaque pour la coulée des alliages oxydables ont été évoqués.

Lorsqu'il est utilisé, il est bon de veiller à ce que toutes les attaques aient la même section, afin que toutes les zones intéressées par chacune d'elles bénéficient simultanément de la pression finale. Pourtant dans le cas de pièces compliquées, on spécule parfois sur la différence de section des attaques pour équilibrer le remplissage des différentes parties à nourrir.

e. Attaques pour moule a plusieurs empreintes :

Des nécessités de matériel (machines surpuissantes) ou économiques (prix d'outillages) peuvent conduire les fondeurs à mettre plusieurs empreintes dans le même moule, l'emploi des attaques précédentes est toujours valable, mais chacune est l'aboutissement d'un canal secondaire.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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La répartition des canaux est fonction du type de machine employé.

En chambre chaude, la position de la pièce par rapport à l'axe d'injection est indifférente et, à partir de la carotte, il est possible de prévoir des canaux d'alimentation dans toutes les directions.

On veille dans tous les cas à assurer la symétrie d'alimentation pour toutes les pièces Les mêmes dispositions restent valables en chambre froide verticale.

En chambre froide horizontale, par contre, il est obligatoire que les canaux issus de la pastille «partent vers le haut, afin que le métal ne s'écoule pas dans les empreintes avant le déclenchement de l'injection.

Il est néanmoins possible de placer des empreintes plus bas que l'axe d'injection ou bien utiliser des moules a trois plaques dans ce cas les bras de coulée sont alimentés par une carotte centrale comme le cas des machine a chambre chaude.

Figure 41:Attaques pour moule a plusieurs empreintes

f. Attaques centrales

Ce type d'attaque mérite une mention particulière, car son utilisation conduit dans certains cas à des dispositions spéciales affectant la machine.

Il concerne particulièrement les pièces qui présentent un évidement permettant de loger l'attaque ; le métal dans ces conditions se propage vers la périphérie de la pièce.

Les avantages d'une attaque centrale sont les suivants:

Chapitre III : Choix du moule et procédé

48

Elle réduit la surface du système d'alimentation, donc la surface totale de la grappe au plan de joint et l'encombrement total du moule ;

y' elle centre, au mieux, ce dernier sur le plateau de la machine ;

y' elle réduit le parcours du métal dans la pièce;

y' elle assure le plus souvent une répartition satisfaisante du métal dans

y' elle assure, enfin, une évacuation correcte de l'air à la périphérie de la pièce. de

moteur, poulie à gorge, etc.).

Figure 42:Attaques centrale

4 La matière à injecter

Dans ce point le choix est guidé principalement par les propriétés de la matière dont :

y' Température de transformation.

y' Coefficient de retrait

y' Temps de refroidissement qui impose le temps de cycle donc la cadence du moulage.

5 L'éjection des pièces (grappe)

La pièce étant moulée, le moule est ouvert, la grappe doit être entraînée par le bloc mobile d'où elle est éjectée.

Dans le cas de moulage en chambre froide, le piston d'injection accompagne la grappe dans la première partie du mouvement d'ouverture.

Figure 43:Éjection de la grappe

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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5.1 Les éjecteurs

5.1.1 Forme

En fonction de la forme de nombre de pièces, des spécifications du cahier des charges, on choisira un type d'éjection différent :

· Ejecteur cylindrique ou tubulaire ;

· Ejecteurs à lames ;

· Plaque dévêtisseuse ;

· Soupape d'éjection ;

· Ejection combiné (associé 2 ou 3 formes) ;

· Ejecteur annulaire.

a. Ejecteurs cylindriques

Les tiges d'éjecteurs cylindriques sont les éléments les plus utilisés pour le démoulage. Ces éjecteurs doivent être situés judicieusement sur la pièce et en nombre suffisant, de façon à éjecter la pièce sans dommage ni déformation.

b. Ejecteurs tubulaires :

Pour certaines pièces à noyau central cylindrique, l'éjection peut se faire avantageusement à l'aide d'un éjecteur tubulaire ou annulaire. Il s'agit d'un tube qui coulisse sur la broche (qui sert de noyau fixe) et vient pousser la pièce sur une surface plane et circulaire.

c. Ejecteur plaque :

Les pièces à parois minces, déformables peuvent être éjectées par une plaque de dévêtissage

d. Ejecteur latéral :

Dans le cas d'une éjection latérale, les dimensions des éjecteurs doivent être déterminées en fonction de l'épaisseur de la paroi et de la résistance de la matière.

e. Ejecteur à lame :

Les lames usinées ou rapportées permettent d'éjecter des pièces peu épaisses. Les éjecteurs à lames doivent être guidés pour éviter les risques de flexion ou de flambage.

5.1.2 Fixation

Les éjecteurs ont une tête ; celle-ci est prise entre deux plaques appelées plaque et contre plaque d'éjection.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

50

Figure 44:Fixation d'un éjecteur

Le montage est prévu avec un jeu minimal suivant l'axe de l'éjecteur; par contre, un jeu important est prévu latéralement, le guidage de l'éjecteur ne devant être assuré que dans le bloc, à proximité de l'empreinte, en raison des dilatations différentes de la plaque d'éjection et du moule.

5.1.3 Position sur la pièce

Les éjecteurs doivent assurer une éjection équilibrée» de la pièce. Ils doivent être bien répartis, placés près des zones de fortes retenues (par exemple autour des broches).

Ils sont prévus pour éjecter la totalité de la grappe avec la pièce et son système d'alimentation, Ils sont en particulier souvent nécessaires sur les talons de lavage faiblement rattachés à la pièce et sur les jets de coulée.

Figure 45:Répartition des éjecteurs sur la pièce

5.2 Commande de l'éjection

Les plaques d'éjection peuvent être actionnées manuellement par l'opérateur de la machine, ou par l'intermédiaire de systèmes mécaniques ou hydrauliques.

a - Crémaillère

Chapitre III : Choix du moule et procédé

51

Le système à crémaillère, commandé à la main, a l'avantage d'assurer une éjection dosée» en force et déclenchée au moment voulu par l'opérateur. On le réserve à des pièces délicates. Par contre, il nécessite un effort humain à répéter fréquemment et entraîne un ralentissement de cadence.

b - Butée

A l'ouverture de la machine, des tiges de butée arrêtent la plaque d'éjection, le bloc mobile continuant à se déplacer. Le mouvement relatif entraîne l'éjection. Le retrait des éjecteurs est obtenu, à la fermeture du moule.

Ce système, simple, est assez brutal, peu favorable à la planitude du joint et se dérègle dans le temps.

c - Vérin d'éjection

Un vérin, placé au centre du plateau mobile, assure l'avance et le retrait des plaques d'éjection. Ces mouvements peuvent être déclenchés au moment désiré par réglage du programme de cycle.

6 La machine

Lors de la conception d'un moule on doit choisir la machine en fonction :

? Du volume et de la forme de la pièce.

? Du nombre d'empreintes. ? Du calcul de rentabilité.

? De la précision de la pièce.

7 Dégazage du moule

L'alimentation n'est possible que si l'air de l'empreinte peut être évacué. Une partie de l'air contenu dans l'empreinte est évacuée par les jeux autour des éjecteurs ; ces jeux sont faibles, mais le mouvement des éjecteurs les maintient toujours libres, leur évitant d'être obturés par le poteyage et les infiltrations de métal. L'air peut également sortir par les jeux autour des broches et noyaux mobiles.

Les noyaux fixes laissent également, sur leur pourtour, des tirages d'air moins efficaces que les précédents, mais souvent bien utiles.

Des tirages d'air sont réalisés dans le plan de joint du moule. Leur emplacement exact est souvent défini par les premières coulées.

On en place également en bout des culs-de-sac des canaux d'alimentation (attaque en retour) et sur les talons de lavage les débouchent à l'extérieur. Si ce n'est pas possible, on peut les relier à l'extérieur par un trou traversant le moule.

Chapitre III : Choix du moule et procédé

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Figure 46:Event

8 Fixation du moule

Le maintien en position du moule sur les plaques fixe et mobile est assuré par vis ou brides.

8.1 Fixation par vis Avantage :

Fixation très simple et fiable, il n'y a pas de besoin de cales (la plaque du moule faisant office de cales. Bonne accessibilité pour le serrage.

Inconvénients :

Les trous taraudés doivent avoir des entraxes identiques sur tous les plateaux de presses pour permettre l'interchangeabilité des moules.

8.2 Bridage

C'est aussi le procède qui demande le plus de soin et d'attention lors du montage. En effet, il faut que la cale qui sert d'appui pour la bride soit de hauteur équivalente à la plaque du moule ou très légèrement supérieure. Sinon le bridage n'est pas solide et les vis risquent de se tordre. Il faut que la vis qui sert à bloquer la bride soit le plus près possible de l'objet à brider.

Figure 47:Procédé de Bridage (bride plate à serrage)

Chapitre III : Choix du moule et procédé

9 Circuits de refroidissement

L'échange thermique entre l'aluminium injecté et le moule est un facteur décisif dans les performances économiques d'un moule d'injection. La chaleur doit être extraite du matériau jusqu'à ce qu'il ait atteint l'état stable recherché pour pouvoir être démoulé. Le temps total de refroidissement intègre la séquence de maintien en pression, même si celle-ci est décomptée séparément, puisque le matériau injecté échange de l'énergie avec le moule dès qu'il est en contact avec la surface moulante. L'énergie calorifique qu'il faut extraire dépend :

y' Du l'alliage (température, masse, chaleur spécifique). y' De la température de démoulage.

10 Choix des matériaux

Le tableau suivant regroupe les différents matériaux constitutifs du moule

MATERIAUX			OBSERVATION			EMPLOIS
X37CrMoV5-1				Acier de travail à chaud haute résistance à la chaleur et une bonne ténacité
40CrMnMoS8-6				Acier traité pour travail à froid et le moulage.
C45U				Acier a outils non allié
X40CrMoV5-1				Acier de travail à chaud haute résistance à la chaleur

Empreintes fixe et mobile. Colonne de guidage.

Insert.

Plaque pour attaque de coulée mobile et fixe.

Porte empreinte mobile et fixe

Plaque et contre plaque éjectrice.

Goupille et éjecteurs

53

Tableau 5 : différents matériaux constitutifs du moule

III. Conclusion

Pour une bonne conception d'un moule d'injection aluminium, on doit suivre toutes les étapes nécessaires car le meilleur choix des paramètres de conception nous garantit un produit fini et de qualité.

Chapitre IV

Conception et calcul

Présentation du sujet

? Cahier de charges :

L'entreprise Electro-industrie se voit dans l'obligation de fabriquer certain produits au sien de ses ateliers afin d'éviter leur importation et pour améliorer son produit, ainsi garder sa place sur le marché.

Parmi ces pièces prises, dans l'initiative de la fabrication dans les ateliers de l'entreprise, un flasque-bride d'un moteur électrique B5-A106/107-2.

? Travail demandé :

Le travail consiste en étude et conception d'un moule à injection d'aluminium pour un flasque-bride d'un moteur électrique B5-A106/107-2

1. Conception du moule sur logiciel SolidWorks :

Consiste à concevoir les empreintes de la pièce et toutes les autres pièces constituant le moule.

2. Calcul et vérification dimensionnel :

Ce sont des calculs qui nous permettent de choisir la machine adéquate et de vérifier la résistance des éléments constituants le moule aux différents efforts.

? Dessin de définition : planche 1/1

Chapitre IV : Conception et calcul

55

I. Introduction

L'objet de ce présent chapitre est la conception de la pièce, déduire les deux empreintes (fixe et mobile), et les éléments du moule, par la suite, la détermination des différents facteurs du choix de la machine, le calcul de résistance des différents composants du moule au matage dû à la force de fermeture de la machine et aussi la vérification des colonnes de guidage et les vis CHC au cisaillement.

III. Introduction à la conception assistée par ordinateur (CAO) L'introduction de l'outil informatique dans les différentes branches de l'industrie est d'une aide très précieuse. En effet, la conception assistée par ordinateur (CAO) permet, grâce à des logiciels spécialisés, la conception des pièces qui ont des formes très complexes. Dans le domaine de moulage, par exemple, l'utilisation de cette technique facilite la conception des empreintes des moules et leurs mise en plan.

La technique utilisée permet à l'homme et à la machine d'être liés pour résoudre un problème en utilisant au mieux les compétences de chacun. L'historique de la CAO nous permet d'affirmer que ses débuts remontent aux années 70. Il a été, dès lors, possible de mettre en place des logiciels spécifiques destinés à résoudre le problème des surfaces complexes pour l'industrie aéronautique et automobile.

2-1. Définition de la CAO:

La conception assistée par ordinateur (CAO) comprend l'ensemble des logiciels et des techniques de modélisation géométrique permettant de concevoir, et de tester virtuellement des produits.

Lorsqu'un système est affecté d'un nombre trop grand de paramètres, il devient difficile de tout contrôler. La CAO permet de concevoir des systèmes dont la complexité dépasse la capacité de l'être humain, et d'apprécier globalement le comportement de l'objet créé avant même que celui-ci n'existe. En CAO, on ne dessine pas, on construit virtuellement un objet capable de réagir dans son espace réel selon des lois régies par le logiciel. Le résultat, appelé maquette numérique qui constitue alors un véritable prototype évolutif.

Durant notre conception nous avons utilisé le logiciel de conception appelé «SolidWorks».

2-2. Domaines de la CAO :

Le développement rapide de la CAO a permis à presque tous les domaines de l'industrie d'en profiter des avantages que présente cette technique, parmi ces domaines on cite:

Fabrication mécanique : conception des moules.

Chapitre IV : Conception et calcul

56

Domaine de la mécanique classique : simulation et calcul des matériaux, résistance des matériaux, vibration et acoustique.

Aéronautique : conception des coques d'avions, calculs d'écoulement et aérodynamique.

Electronique et micro-électronique : assemblage des composants (résistances, capacités, éléments de logique...) et leur simulation.

Génie civil : calcul des structures. Automobiles et transports divers.

La biomécanique : conception d'organes artificiels, prothèses...

2-3. Avantages de la CAO :

La CAO possède un nombre important d'avantages qui contribuent énormément à l'amélioration de l'industrie en général, de ce fait, elle est devenue un élément essentiel. Parmi ces avantages on note :

Gain de temps et productivité pour les équipes de conception avec l'utilisation de la modélisation solide.

Amélioration considérable de la qualité des produits du fait que la CAO permet de contrôler leurs qualités avant même leurs productions.

Diversification de la production, par la possibilité de conception des formes complexes.

Importance des échanges entre concepteurs et réalisateurs, du fait d'une définition beaucoup plus complète en CAO.

2-4. Application :

Durant la conception des pièces, nous avons utilisé les commandes du logiciel SolidWorks tel que : Esquisses, fonctions et surfaces.

Premièrement, nous avons conçu la pièce (flasque-bride), puis en utilisant la commande «surface cousue » on a déduit les empreintes (fixe et mobile).

Deuxièmement, nous avons conçu le reste des pièces constituant le moule en trois dimensions (3D) de manière à assurer les fonctions objectives et les normes de construction.

Ensuite, l'utilisation de la commande assemblages nous a permis d'effectuer le montage de toutes les pièces en formant un moule complet et la détection des interférences qui peuvent exister entre les pièces assemblées.

Finalement, la commande « Solidworksanimator » nous a permis d'élaboré une animation 3D qui rend notre conception très claire malgré sa complexité, et donne aussi une idée sur le fonctionnement et le montage du moule.

Chapitre IV : Conception et calcul

57

III. Le choix de la machine

Le choix de la machine dépend essentiellement des facteurs suivants:

1. La capacité d'injection

2. La force de fermeture

3. La distance entre colonnes

4. Epaisseur minimale du moule La capacité d'injection:

Chaque machine a une capacité d'injection (voir tableau suivant) ; donc on choisit la machine en fonction du poids de la grappe (pièce et dispositif de coulé).

La machine Capacité d'injection (g)		Pression moyenne d'injection (tonnes /cm2)
380T	5054		0.15
700T	17013		0.28
900T	17092		0.33

Tableau 6: Capacité d'injection La masse de la moulée (grappe) (m) :

La masse de la pièce=1600 g (La masse de la pièce est déterminé par le logiciel solidworks)

Calcul de poids du dispositif de coulée:

Poids de la pièce (Kg) Incidence pondérale en pourcentage du

dispositif de coulée(%)

0.05 à 0.3	70 à 100
0.5 à 1.99	50 à 70
2 à 5	30 à 50

Tableau 7:Incidence pondérale en pourcentage du dispositif de coulée [9]

Chapitre IV : Conception et calcul

58

(Poids de dispositif de coulée =64% de poids de la pièce) Poids de dispositif du coulée=1024g

La machine doit pouvoir injecter une quantité suffisante (m). m= (1600 +1024) g = 2624g

Du tableau (1) on constate que les machines qui peuvent injecter cette quantité de matières sont : 900 t ; 700 t ; 380 t

La force de fermeture de la machine :[8]

L'injection de matière à l'intérieur du moule provoque de grandes pressions engendrant des forces qui ont tendance à ouvrir le moule (force de verrouillage), et pour faire face à ces efforts la presse doit appliquer une force de fermeture supérieure.

Force de fermeture:

F = Fv × K

F : Force de fermeture du moule (T) K : Coefficient de sécurité (1,5 à 2) FV : force de verrouillage (T)

Dont :

Fi, = P × St

P: la pression moyenne d'injection ; P= 0.15 (tonnes /cm2) (tableau 6). St : surface projeté de la +dispositif de coulée.

(La surface projeter de la pièce est déterminé par le logiciel solidworks)=600 cm²

La surface projeté de dispositif de coulée=10% de la surface projeté de la pièce. [10]

AN :

St = 600 + 60 = 660 cm 2
Fi, = 0.15 × 660 = 99T

F = 99 × 2 = 198T

On a besoin de 2624 g de l'aluminium et une force de fermeture de 198 tonne, il en résulte que la presse devant être de 380 T.

Chapitre IV :

Conception et calcul

59

La distance entre colonnes :

La presse possède quatre colonnes de guidages des plateaux sur lesquels le moule sera fixé.

Pour ce faire, l'une des dimensions transversales du moule doit être inférieure à la distance entre colonnes.

Les dimensions de notre moule sont :

Largeur 395 mm Hauteur 450 mm

Figure 48:Schémas d'un plateau d'une presse

Epaisseur minimale du moule :

Les caractéristiques dimensionnelles de la presse 380 T sont :

· La distance entre plateaux 1000mm

· La course maximale du piston 800mm

A partir de là, on voit que l'épaisseur minimale du moule doit être supérieure à 200mm (notre moule a une épaisseur de 311mm). (Annexes)

Chapitre IV : Conception et calcul

Pression d'injection	2298 Kg/cm^2
Quantité d'injection	5054 g
Force de serrage	380 Tonnes
Force d'ouverture	75 Tonnes
Exécution	a chambre froide
Position	Horizontal
Puissance d'injection	14.1 Mpa
Puissance d'injection avec multiplicateur	14.1 à 45.1 Mpa
Épaisseur mini du moule	240 mm
Commande	Oléodynamique
Diamètre de piston	50 à 90 mm
Volume remplissage de conteneurs	1907 cm^3
Moteur destiné à la pompe (puissance)	30 KW
Moteur destiné à la pompe (Tours)	960 tr/min

Tableau 8:Caractéristiques techniques de la machine

IV. Choix de diamètre de piston d'injection

m

V = ñ

V : volume nécessaire pour 2.624 kg d'aluminium

60

m : Poids de la grappe (poids de la pièce + poids de dispositif de coulée).

Chapitre IV : Conception et calcul

ñ : La masse volumique de l'alliage.(2650kg /m³)

AN :

V =	2.624		= 0.00099m 3
	2650
V=990 cm^3 On a V = ð x d : rayon de piston d'injection h : course de piston d'injection (h=400) Donc					d 4	2 x h

4 x V

d2 =

Tc x h

AN :

990 x 4

d2 =

125.6

= 31.53 cm

61

d=5.62 cm =56 mm

Les diamètres disponibles sur la presse 380 t sont : 55 65 75 85 95 mm Donc on prend d=65 mm.

V. Dimensionnement de système d'alimentation

Calcul de la vitesse à l'attaque de coulée

[10]

pm x cd² x 2g

(Va)² = ñ

Chapitre IV : Conception et calcul

62

V_a : vitesse à l'attaque

Cd : coefficient de décharge (0.45-0.50)

ñ: La masse volumique de l'alliage (2650kg/m³).

Pm : pression sur le métal Pm=750×10³ kg/m² (Annexes)

AN:

750 X 10 X 0.2 X 20

(Va)² = = 1132.07 m/s
2650

Va=33. 64m /s Calcul de débit à l'attaque:

Q =

V T

Q: débit

V:volume de la grappe

T : Temps de remplissage de l'empreinte de moule

Epaisseur (mm)	Temps de remplissage(s)
1.5	0.01-0.03
1.8	0.02-0.04
2.0	0.02-0.06
2.3	0.03-0.07
2.5	0.04-0.09
3.0	0.05-0.10
3.8	0.05-0.12
5.0	0.06-0.20
6.4	0.08-0.30

Chapitre IV : Conception et calcul

Tableau 9:Temps de remplissage en fonction de l'épaisseur de la pièce (9] Ep : épaisseur minimal de la pièce =2.5 mm (donner par le logiciel solidworks) Donc t=0.07 s

AN : Q =	1	= 14.28 dm ^3/s
	0.07

Q=14.28dm ³/s

Calcul de la surface de l'attaque (9]

Q

Aa =

Va

Aa : surface de l'attaque AN : Aa = Aa=420mm^2 Calcul de longueur de l'attaque:	14.28 X 10^?	= 420 mm 2
	34000

A

La = Ea

Alliages Epaisseur de l'attaque

Al Si

Al Si Cu Zn Al4 Zn Al4 Mg Al2

1-1.4 1.2-2.5 0.35-0.8 0.5-1.2 0.6-2

63

Tableau 10:Epaisseur de l'attaque de coulée en fonction de l'alliage utilisé

Chapitre IV : Conception et calcul

Notre alliage c'est Al Si Cu selon l'entreprise (voirl'annexe) Donc

Ea : épaisseur de l'attaque = 2mm

AN :

420

La =		= 210 mm
	2

64

L_a=210mm

VI. Dimensionnement de conduit de refroidissement Le refroidissement s'effectue à l'huile thermique (selon l'entreprise EI)

Scon = Sp × 2[9] Scon = n × D × L

L =	Sp × 2 ð × D

Sp: surface projeté de la pièce (60000 mm²donnée par solidworks)

Scon: surface de conduit de refroidissement

D : diamètre de conduit de refroidissement

L : longueur de conduit de refroidissement

Le choix de diamètre deconduit de refroidissement dépend de 3 factures :

Le raccordement avec le système de refroidissement central.

Le fluide refroidissement utilisé est de l'huile thermique.

Le volume et le poids de moule considéré comme important.

Le diamètre 15 mm est le plus adapter

Chapitre IV : Conception et calcul

AN :

120 × 10³

L =
	47.1

L=2547.77 mm

Une longueur de 127 3. 88 mm pour chaque partie (fixe et mobile)

VII. Calcul de temps de refroidissement

tr =

e2 n-^2 × D Ln[

8 n-2 (

Ti- Tm Te- Tm )

e: épaisseur moyenne de la pièce; e = 3 mm

D: la diffusivité thermique de l'aluminium D = 0.02 m²/s

Ti: température d'injection; Ti=680°C

Te: température d'éjection; Te=300°C

Tm: température du moule; Tm=120°C

AN :

tr =

32 n^-2 × 0.02 Ln[

8 '680 - 120' = n-^2 `300 - 120) 0.4 s

65

tr=0.4s

VIII. Calcul de temps de cycle

Le temps de cycle est la somme de tous les temps du procédé de l'injection.

tc= tf + ti+ tm + tr+ te+ té

Chapitre IV : Conception et calcul

66

tc : temps de cycle

tf : temps de fermeture 7 s

ti : temps d'injection (temps de remplissage) 0. 07 s

tm : temps de maintien 4s

tr: temps de refroidissement 0.4s

te : temps d'ouverture 7s

té : temps d'éjection 5s

AN :

??= 7 + 0.07 + 4 + 0.4 + 7 + 5 = 23.47 ?

tc=23.47 s

IX. Dimensionnement des talons de lavage et des tirages d'air

Le dimensionnement et la position destalons de lavage et des tirages d'air s'effectuent après quelques injections. [8]

Chapitre IV : Conception et calcul

67

X. Calcul de résistance

L'objet de cette partie concerne l'étude de la résistance des pièces sollicitées mécaniquement.

1 Les poids des pièces constituantes le moule Le poids est déterminé par la relation suivante

? = ä × V

P : poids de la pièce ä: masse volumique V :volume (dm³)

Les pièces	LES matières	Volume (dm^3)	A (dan/dm^3)	Les poids (daN)
Plaque de serrage fixe	40CrMnMoS8-6	16.74	7,85	131.40
Porte empreinte fixe	40CrMnMoS8-6	17. 61	7.85	138.24
Empreinte fixe	X37CrMoV5-1	5.95	7,70	47.81
Centre fixe	X37CrMoV5-1	12.70	7,70	97.80
Plaque de serrage mobile	40CrMnMoS8-6	17.89	7.85	140.44
Baguette support	40CrMnMoS8-6	3.97	7,85	31.16
Porte empreinte mobile	40CrMnMoS8-6	17.79	7,85	139.65
Centre mobile	X37CrMoV5-1	13.38	7,70	103.03
Empreinte mobile	X37CRMOV5-1	6.55	7,70	50.43

Tableau 11:Les poids des pièces constituantes le moule

2 Résistance des éléments constituants le moule au matage dû à la force de fermeture du moule

La force de fermeture d'une presse 380 tonnes égales:

380 000 Kg = 380 0000 N

Chapitre IV : Conception et calcul

Condition de résistance au matage

F

cr = S = Rpe

Et

Re

Rpe = Résistance du plan de joint On a : Re =1100 N/mm^2(pour les porte empreinte). S' = 2 (coefficient de sécurité). AN :								S
Rpe=	750	= 375N/mm 2
	2
Rp=550N/mm^2					Spj =	F
Spj : surface du plan de joint; AN :						0.2 X Re
Spj =			3800000				= 25333.33mm^2
			0.2 X 750

La surface de contact entre les deux portes empreintes est de 84553.33mm² largement supérieure;

Le plan de joint résiste.

Partie fixe:

2.1 Plaque de serrage fixe ( Rpe=375N/mm²)

F

cr = S = Rpe

S = eX l

S : surface matée

68

e : épaisseur de l'élément l: langueur de l'élément

Chapitre IV : Conception et calcul

AN :

S = 56 X 650 = 36400

3800000

? =		= 104.39 = 375
	36400

La plaque de serrage résiste ou matage.

2.2 Centre fixe

( Rpe= 385N/mm²)

e = 146 mm l=220 mm S=32120mm²

3800000

? =		= 118.30 = Rpe
	32120

Le centre fixe résiste ou matage

2.3 Porte empreinte fixe ( Rpe=375N/mm²)

e = 66 mm l=450 mm S=29700mm²

3800000

? =		= 127.94 = 375
	29700

Le Porte empreinte fixerésiste ou matage

69

Partie mobile

Chapitre IV : Conception et calcul

2.4 Plaque de serrage mobile ( Rpe=375N/mm²)

e = 46 mm l=700 mm S=32200mm²

3800000

? =		= 118.01 = 375
	32200

La plaque de serrage mobile résiste ou matage.

2.5 Baguette support ( Rpe=375N/mm²)

e = 46 mm l=600 mm S=27600mm²

3800000

? =		= 137.68 = 375
	27600

Les baguettes support résistent ou matage

2.6 Centre mobile ( Rpe= 385N/mm²)

e = 146 mm l=220 mm S=32120mm²

3800000

? =		= 118.30 = Rpe
	32120

70

Le centre mobile résiste ou matage

Chapitre IV : Conception et calcul

2.7 Porte empreinte mobile ( Rpe=375N/mm²)

e = 66 mm l=450 mm S=29700mm²

3800000

Q =		= 127.94 = 375
	29700

Le Porte empreinte mobilerésiste ou matage.

Apres calcul, on remarque que tous les éléments constituants le moule résistent au matage dû à la force de fermeture du moule.

3 Résistance des vis CHC et les colonnes de guidage au cisaillement Partie fixe

3.1 Résistance des 4 colonnes de guidage de ø 50 mm (Poids de la partie mobile lors de la manutention seulement)

Le poids de la partie mobile est de : Baguettes supports=62.32KG=623.2N

Porte empreinte =139.65 KG =1396.5 N

Empreinte = 50.43 KG =504.3 N Centre =103.03 KG =1030.3 N Condition de résistance s'écrit :

ô =

F

< [T]cis

N × n× S -

6e

[T]cis= _S,× 0.8

ð × D2

S=
	4

71

[ô]cis : résistance pratique ou cisaillement N =Nombre de sections cisaillées (N=1).

Chapitre IV : Conception et calcul

S : sections cisaillées

n : Nombre de colonne (n=4).

ó_e : résistance élastique

S' : coefficient de sécurité

D : diamètre de la colonne

AN :

[T]cis=

2 x 0.8 = 440 N/mm 2

1100

S=	ð x 50^2	= 1962.5 mm 2
	4

ô =

3554.3

= [T]cis
4 x 1962.5

La condition est vérifiée

3.2 Résistance des 8 vis CHC au cisaillement dû au poids de la partie mobile Dans notre conception, les vis utilisées sont des vis CHC M 16 en XC35 de résistance à la traction

Re=335 N /mm²

Condition de résistance :

335

[T]cis= ₂ x 0.8 = 134N/mm 2

S=	ð x 16^2		= 200.96 mm 2
	4
ô =		3554.3		= 2.21 N/mm 2 = [T]cis
		8 x 200.96

72

La condition est vérifiée

Chapitre IV : Conception et calcul

3.3 Résistance des 7 vis CHC au cisaillement dû au poids de l'empreinte fixe et de porte empreint fixe

Le poids de la partie fixe est de :

Porte empreinte =138.24 KG =1382.4 N Empreinte = 47.81 KG =478.1 N

Centre =97.80 KG =978.0 N

Condition de résistance

[?]???=						335 2 × 0.8 = 134?/?? ?
?=	ð × 16^?		= 200.96 ?? ?
	4
ô =		2838.5		= 1.76 ?/?? ? = [?]???
		7 × 200.96

73

La condition est vérifiée

XI. Conclusion

Nous avons pu choisir dans ce chapitre la presse qui convient et le calcul dimensionnel du moule et de système d'alimentation de l'empreinte et du circuit de refroidissement. Comme on a aussi vérifié la résistance des différents éléments, ce qui va nous assurer une bonne réalisation.

Conclusion générale

Conclusion générale

Le procédé de fabrication des pièces en fenderie dans l'industrie est connu depuis longtemps et qui ne cesse de s'agrandir au fil des dernières années ; Il permet d'obtenir un produit en grande série et à des prix de revient abordables.

La présente étude effectuée dans ce projet nous a donné l'opportunité d'élargir et d'acquérir des connaissances dans le domaine de la fonderie, Et nous a aussi permis de nous initier aux logiciels de CAO tel que SolidWorks.

L'élaboration de ce projet nous a donné une perspective sur le monde du travail dans les grandes entreprises tel que l'ELECTRO-INDUSTRIE. Le stage que nous avons effectué au sien de cette entreprise nous a été d'une grande importance.

Nous avons ainsi, répondu au cahier des charges exigés par cette entreprise, par la conception d'un moule à injection d'aluminium, destiné à la fabrication de la pièce flasque-bride ; Cette conception est réalisée par le logiciel SolidWorks.

Le calcul de résistance des éléments constituants le moule a été effectué et le résultat trouvé est concluant.

Nous souhaitons que ce modeste travail serve comme un guide aux étudiants(es) de notre département et servira aussi à d'autres travaux.

ANNEXES

Caractéristiques dimensionnelles de la machine OL 380 T

Composants standard pour moule(RABOURDIN)

RABOURDIN INDUSTRIE PIKE

Elff_MAel 44,

EvOu Gu_x tenberg

ANCE. BUSBY SAINT OEOROES

REF. 621

COLONNE DE GUIDAGE EPAULEE

A

0 0,01

60 6 64 Mee

~.1

X

·

OAMMF [71SPONI,M F

COLONNI DE OUR)A06 UPAULUS STEPPED OU10E PILLAR FUMUNO>NAUL/

Id30'

_I

re

Mal kier olli8, cément6, Irempé

c 1300 MPa } D1 e!

LI

REF. 621 0-50 X-03 L250 mm i 621.50433-250 (Febrlee,bne oplclalls cur demands

25

12,6

90

E

C

20

12.6

11

03

	L1		%		°	60 Is
	117		03		160
	100		10
	137		63		200
	120		S0
	100		160
	167		62		260
	170		SO
	100		100
	262		N		310
	236		66	r
	216		100
	190		1II
	337		43		400
	320		50
	300		100
	276		_ 126
	367		62		460
	370		60
	360		100
	326		120
	420		SO		000
	400		100
	^606 606		aE		~
I:				,4 41

Caractéristiques de l'alliage utilisé

Pression spécifique sur l'alliage

TAB. N.

OL/380 S ML

IDRA 5, N. C.

Coatruzlonl Idromecuplcha

Bre.=4n.

KR/

cm. cm.
200-1

Nomogramma variaziôni dell.'ini.zione Nomogramm der Presstei1werte Nomogramme variations de I'iniection N

~^ç

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mummumummmmomm

1500

mmimmmimmommm

mmumrAimmimm ummu//mNim1
·

1000

900

800

700

0

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400

300-

100 50

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400.

500

600-
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900-

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150-

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1500-

2000-

250

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I

'.PRESSION SPECIFIQUE

CO 70 80

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2.³ 3¹³ 41

DOE_. ieiLgeW'rcht ( kg. -Atiurrr.)

Donnés logiciel solidWorks

Masse de la piéce

Surface projetée de la pièce

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

[1] Pierre Mayé Moteurs électriques industrielles, Edition DUNOD 2005.

[2] Robert PERRET, Albert FOGGIA, Elisabeth RULLIERE, Pascal TIXADOR, «Entrainements électriques 2 : machines électriques industrielles », Edition. LOVOISIER, 2007 ;

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Dessins de conception

COUPE C-C

22

30

34

22,50

21

9

C

7

15

17,52

98

B

4

1

181

5,50

52

39

170

2 150

84

B

29,20

1

158

56

62,40

72

147

2,50

4,50

215

5,80

3,50

C

3,50

COUPE B-B

3,68

15,20

41,20

8

21,50

8

11

153

165,90

10

3,70

39,38

Echelle : 1:3

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

flasque-bride B5-A106/107-2

Planche N^° :1/1

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

N N

405,5

12

31

15,5

SECTION N-N

27

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

barre d'ejection

Planche N^° :1/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

A

0.02

A

150

A

0.02

30

M10

68 g6

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

boulon support

Planche N^° :2/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

0

55 -

2x45

0,20

0

0,10

6 -

A

0.01

0,50 1

51 k6

-

-

105

0

1,50

138 -

50 g6

A

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:2

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

colone de guidage D50

Planche N^° : 3/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

0

28 -

0,20

Ra=1.6

Ra=0.4

0

0 ,0 5

8 -

Ra=3.2

+2

0

25 7 , 50

Ra=0.4

20 g6

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

colone guidage D20

Planche N^° : 4/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

0

8 -

0,20

Ra=1.6

Ra=0.4

0

0,05

3-

Ra=3.2

+2

0

206

Ra=0.4

4 g6

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

Ejecteur D4

Planche N^° : 5/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

0

14 -

0,20

Ra=1.6 Ra=0.4

0

0,05

5-

Ra=3.2

Ra=0.4

+2

0

234

8 g6

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

ejecteur D8

Planche N^° : 6/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

0

16 -

0,20

Ra=1.6 Ra=0.4

0

0,05

5-

Ra=3.2

+2

0

Ra=0.4

227

10 g6

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

Ejecteur D10

Planche N^° :7/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

25 -

0

0,20

Ra=1.6

Ra=0.4

₀

0 ,05

10 -

+2

0

9 1 , 50

Ra=3.2

+2

0

80

Ra=0À

16

14,5

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

insert D15

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

Planche N^° : 8/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

16 -

Ra=1.6

Ra=0.4

0

0,20

₀

0 ,0 5

8 -

Ra=3.2

87

+2

0

1 1 1

8 g6

Ra=0À

4

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

Insert D7

Planche N^° :9/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE B-B

1x45

28

15

10

11

M6

8

B B

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:2:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

pièce d'arrêt

Planche N° :10/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE A-A

120 f7

A

40

10

37

55

45

30

A

10

30

10

100

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:1.5

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

plaque d'entrée

Planche N^° :11/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE A-A

35

10

A

8

22,50

38

100

A

40

20

30

2,50 10

M10

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:1.5

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

plaque pour attaque de coulée fixe

Planche N^° :12/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE A-A

10

35

A

8

22,50

38

A

100

40

10

30

20

M10

2,50

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle:1:1.5

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

plaque pour attaque de coulée mobile

Planche N^° :13/30

A4

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE M-M

100

M

450

53

14

M20

130

20

20

50

6

45

55

60 60

122,50

130

130

13,50

20

51

40

⁵¹

16

54,50

330

395

380

330

49,50

124

124

124

195

52 52

124

30

172,50

11

18

30		40	40
	80
		146

172,50

8

30

M20

40

50

100

145 M 145

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

225

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque de moule fixe

Planche N^° :14/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE T-T

A

0.02

A

202

10

T

146

1

30

0.02

1

A

68

77

82

82

115

155

65

130

6

62,61°

51

6

55

T

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:1.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

douille de coulée

Planche N^° :15/30

A 3

M2 FMP

FGC - GM - UMMTO

450

O

30

COUPE O-O

185

120

130

0,50

12

M16

35

1x45

8,50

M16

26

3x45

75,50

35

3x45

35

100

H7

50

55

51

144,50

112,50 #177;0,01

5

40

160

O

146

40

156

40

40 #177;0,05

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

piéce du centre fixe

Planche N^° :16/30

A 3

M2 FMP

FGC - GM - UMMTO

COUPE A-A

A

M16 25

120

12

⁵

35

8

8,50

50

0,50

12

⁸¹

18

220

79

15

8,50

¹¹

228

M16

43,50

55

51

20

15

130

450

185

A

28

13

156

40

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque d'entrée

Planche N^° :17/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

COUPE H-H

100 60

H

26

46

M16

H

8,50

80

35

390

575

COUPE G-G

60

40

COUPE A-A

100

17

A

140

46

17

M16

26

H7

26

46

G

8,50 150 8,50

20 #177;0,01

G

A

120

250

185

600

16

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:4

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

baguette support

Planche N^° :18/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

350

A

COUPE A-A

125

1 65

55

380

11

1 1

1 8

26

A

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

contre plaque d'ejection

Planche N^° :19/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

40

20

30 COUPE V-V

V

M 1 0

2 0

2 7 , 5 0

²⁷

W W

65

V

64,50

32

COUPE W-W

4

7 0

1 2 5

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:1

IKERROUIENE-Dj AMMOUR-R

enclume

4

Planche N^° :20/30

A 3

M2 FMP

FGC - GM - UMMTO

COUPE A-A

16 #177;0,03

26 #177;0,03

8

1 8

5

228

21 8 M16 1 1

28

A

350

8

42

A

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:2

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque de couverture

Planche N^° :21/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

550

K

COUPE K-K

25

400

M20

M16

40

31

45

50

370

185 #177;0,01

178

8,50

M16 DIN912

104

650

26

¹

0 ,0 1

4 2,50 #177;

3 5

10 0

1 5

112,50 #177;0,0 1

110

10,50

6,50

25

260

35

184

56

22

K

126

298

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:4

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque de serrage fixe

Planche N^° :22/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

550

404

COUPE J-J

M16

104

100

45

100

200

245

J

178

35

700

230

108

5

22

125

8,50

65

195

184

M16DIN912

H7

26

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

46

J

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

Echelle : 1:4

plaque de fixation mobile

Planche N^° :23/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

32 16

13

60

90

120 90

114

A

350

310

200

320

90 90

175

120 60

A

600

16,60

M20

26

30

10,50

COUPE A-A

36

20

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

8

Echelle : 1:2

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque d'ejecteur superieur

Planche N^° :24/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

350

A

COUPE A-A

160

7

135

2 7

2 1

100

135

10

4,50

1 4

1 7 0

1 60

120

1 6 0

55

69 50

35

8 , 5 0

8

M 1 0

10

55

69

50

35

1 4

372

8

95

135

5

187

M 1 0

8 , 5 0

16

175

A

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

plaque d'ejecteur

Planche N^° :25/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP

371

219,50

270

A

COUPE A-A

64

2 1, 1 8

40

17,50

2

5 5

6

10,50

8

55

4

130

1 0

5 4 , 5 0

35

10,50

55

35

395

330

355

380

195

80

2 0

1 8

40 30

30

30

100

290

450

Ra=1.6

IT= 0.2

sauf indication

A

Echelle : 1:2.5

IKERROUIENE-DJ AMMOUR-R

porte empreinte mobile

Planche N^° : 26/30

A 3

FGC - GM - UMMTO

M2 FMP