Couronne de sécateur électrique Matériau: 45 Si7 Procédé: Estampage + Usinage + Taillage Objectif: optimiser la géométrie de la pièce dans le respect des fonctionnalités attendues dans le cahier des charges Études de pré conception utilisant des simulations de procédé à partir de la maquette numérique

Les fonctions techniques à satisfaire par la pièce:  Transmettre le mouvement de rotation  Transmettre les efforts nécessaires à la coupe Les contraintes à respecter:  Masse minimale  Production de 4000 pièces annuelles  Coût minimal Rappel des objectifs de reconception pour la compétitivité Abaisser la masse du produit Diminuer les coûts

A partir de la définition de la pièce initiale… …définir le processus de fabrication prévisionnel de la pièce estampée ETUDE PREVISIONNELLE D’INDUSTRIALISATION

Choisie*Calculée Hauteur lopin d=40mmVolume en mm 3 Epaisseur de toile Calcul du lopin garantissant le remplissage de l’empreinte Conception préliminaire de l’outillage CONSULTATON DE SPECIALISTES DE FORGEAGE

PREPARATION DE LA SIMULATION A L’AIDE DU LOGICIEL FORGE 2 (TRANSVALOR) → de la maquette numérique paramétrée initiale création de la maquette numérique paramétrée du brut capable A partir: → de données sur la relation procédé/géométrie: - surépaisseurs d’usinage 1mm - dépouilles internes 6°, externes 3° - épaisseur mini 2mm - arrondis 1mm, congés 2mm

SIMULATION DU PROCEDE DE FORGEAGE ESTAMPAGE

1130°C p = 700Mpa V = 150 mm/S Essai 1 : toile de 2 mm 1135°C p = 1000 Mpa V = 170 mm/s Essai 2 : toile de 1,5 mm Quels sont les résultats exploitables pour valider ou améliorer la géométrie du produit? Le remplissage de l’empreinte sans défaut (replis, évidements…) L’état thermique final, l’évolution du fibrage de la matière et les conséquences sur la structure 1145°C p = 1300 Mpa V = 400 mm/s Essai 3 : toile de 1 mm USURE trop importante  durée de vie de l’outillage réduite Les simulations successives ont permis ici de réduire à 1,5 l’épaisseur de la toile de la couronne pour diminuer la masse

L’effort mis en œuvre dans l’outillage et l’usure de celui-ci La dureté du matériau après refroidissement La faisabilité de l’extraction de la pièce et de la découpe des bavures 125 HV Dureté VICKERS Plan de joint, débouchage, ébavurage Efforts dans l’outillage Quels sont les résultats exploitables pour valider ou améliorer la géométrie du produit?

INTEGRATION DES CONTRAINTES LIEES AU PROCESSUS Décisions pour que la géométrie facilite la prise de pièce en usinage 1135°C p = 1000 MPa Dépouille de 1° Rayon de 0,5 Eviter l’appui sur cette surface « plane » sujette à dispersion compte tenu de l’usure de l’outillage

Résistance  eq = 395 Mpa Très acceptable VALIDATION DE LA GEOMETRIE OPTIMISEE u = 0,025 mm Encore acceptable Déformation Par simulation du comportement sous charge à l’aide d’un logiciel de calcul pour vérifier que le cahier des charges de la pièce est toujours satisfait après les modifications géométriques

incluant les spécifications issues des procédés et du processus REALISATION DU DESSIN DE DEFINITION DE PRODUIT FINI