Procédé de fabrication - 2
questions préparatives de l'examen
questions préparatives de l'examen
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Savoir désigner les éléments importants de la fonderie des métaux.
emreinte - modèle - moule - chassis
Comment détermine-t-on les cotes du modèle ?
Le moule est une représentation homothétique de la pièce. Les cotes du moule sont égales à celles de la pièce + retrait de l'alliage à l'état solide
Qu'est ce que l'abaque de Rouané?
Abaque qui donne les épaisseurs minimale à avoir en design for casting en fonction de la nature de l'alliage et du procédé de fabrication.
Quel abaque donne les épaisseurs minimale à avoir en design for casting en fonction de la nature de l'alliage et du procédé de fabrication?
L'abaque de Rouané
Qu'en est-il des épaisseurs de pièces en design for casting ?
Il existe une épaisseur critique (minimale) pour obtenir le remplissage du moule et la bonne venue de la pièce. L'abaque de Rouané reprends les épaisseurs minimale et un autre abaque (slide 10 cours 6) donne les épaisseurs maximales.
Qu'en est il des épaisseurs pour le design for casting ?
Celles-ci doivent être le plus progressives possible pour que la pièce soit saine. Pour cela on utilise la méthode des cercles inscrits. (slide 13 cours 6)
Qu'est ce que la méthode des cercles ? A quoi sert-elle ?
En fonderie, pour avoir une pièce la plus saine possible il faut avoir des épaisseurs les plus progressives possibles. La méthode des cercles permet de vérifier cela. Le but étant d'avoir des cercles de diamètre le plus similaires possible. (slide 13 cours 6)
Qu'en est il des masses isolées pour le design for casting ?
Il faut éviter les accumulations de matière qui créent des problèmes de retrait, des retassures et des porosités.
Qu'en est-il des angles, arrondis et congé pour le design for casting ?
Il faut éviter les angles vifs intérieurs car ceux-ci créent des concentrations de contraintes et des point chaufs qui donnent lieu à des criques ou des retassures. Mais encore, cela crée un échauffement du sable ce qui engendre des dégagements de gaz et donc une désagrégation du moule et des noyaux. (slide 17)
Il faut donc remplacer les angles vifs intérieurs par des congés et des arrondis. Des recommandations existent dans des ouvrages spécialisés (slide 18)
Les angles vifs convexes engendre un refroidissement plus rapide car épaisseur tendant vers 0 en pointe par rapport au reste de la pièce ce qui a un effet de trempe localisé -> augmentation de la dureté et diminution de la ductilité. (slide 17)
Qu'en est-il de la section des noyaux pour le design for casting ?
Il faut éviter les noyaux de faible section car faible résistance mécanique et risque d'échauffement.
Pourquoi faut-il éviter les tracé indéformable pour le design for casting ? Pour quel dispositif cette règle est particulièrement importantes ?
Eviter les tracés indéformables pour permettre à la pièce de faire son retrait. Si pas, risque d'apparition de tensions internes.(v slide 20 cours 6)
Cette règle s'applique tout particulièrement aux nervures. (v slide 21 cours 6)
Qu'en est-il de la règle concernant la solification pour le design for casting ?
Il faut orienter la solidifictaion vers le système d'alimentation pour éviter les retassure (v slide 22 cours 6)
Quelles sont les règles pour obtenir une pièce saine ?
- épaisseur et variation d'épaisseur
- masses isolée
- angles, arrondis, congés
- éviter les noyaux de faible section
- éviter les grandes parois horizontales et les toiles
- déformabilité
- solidification
Comment déterminer les contre-dépouilles ?
Elles dépendent du procédé de moulage, de la nature de l'outillage et des dimensions de la pièce. Il existe des tableaux reprenant les valeur types (slide 25 cours 6).
Quelles sont les règles de design for casting pour faciliter le moulage ?
- joint plan
- noyaux (limiter le nombre + assurer leur stabilité)
- dépouilles et contre-dépouilles
- formes extérieures et intérieures
Lorsq'on cherche à améliorer le design afin de faciliter le moulage en fonderie, dans quelle ordre de priorité agit-on sur les noyaux ?
Privilégier en priorité :
1) absence de noyaux
2) noyaux à démoulage rectiligne
3) noyeux en plusieurs parties
4) noyeux en sable (à proscrire pour la fonderie sous pression)
Le forgeage est appelé de deux manières différentes en fonction du matériau forgé. Quelles sont ces deux catégories ?
Estampage : forgeage de ferreux
MAtriçage : forgeage de non-fereux
Comment s'appelle l'ébauche en forgeage ?
le lopin
Quelle est l'empreinte dans un moule au forgeage ?
la gravure
De quoi est toujours constitué un moule en forgeage ? A quoi sert-il ?
Un moule est toujours constitué de logements de bavure qui permet de recevoir les surplus de matière appelés bavure.
Que sont les bavures ?
excès de métal en forgeage
Comment enlève-t-on les bavures ?
Par cisaillage lorsque la pièce est encore chaude.
Le forgeage peut se faire de deux manière différente. Lequelles et à l'aide de quelle machine ?
action par choc : marteau pillon
action par pression : presse
Comment appelle t on le lien entre la bavure et la gravure ?
le cordon de bavure
Pourquoi la section du cordon de bavure est-elle petite ?
Si la section est plus petite, la matière a plus de mal à s'y loger. Ainsi, la gravure se remplira avant la bavure.
Pourquoi travaille-t-on avec une succession d'ébauche en forgeage ?
Pour assurer la bonne répartition du métal
Comment appelle-t-on (dans l'odre) les ébauches successives faites en moulage au forgeage ?
gravures d'étirage, de roulage, de cambrage, d'ébauche et de fintion
savoir les identifier slide 37 cours 6
Quelles sont les règles de tracé du design for forging ?
- choix du sens du forgeage pour éviter les contre dépouilles et les usinages
- la surface du joint des matrices doit si possible être plane, perpendiculaire au sens de forgeage et passer par la plus grande surface de la pièce
- éviter les variations brusque de section
- prévoir des surépaisseur d'usiange
- prendre en compte le fait que le volume de la gravure augmente au faire et à mesure de l'utilisation des matrices
- prévoir de grands congés pour prévoir la formation de replis et limiter le niveau des efforts
A quoi sert un talon en forgeage?
Il sert à empecher le glissement des deux demi-moules l'un sur l'autre (v slide 41 cours 6)
Comment déterminer les angles de dépouilles en design for forging ?
Il existe des tableaux reprenant la valeur des angles de dépouille en fonction de si dépouille intérieure ou extérieure.
Pourquoi les angles de dépouille sont-ils différents si ils sont intérieurs ou extérieurs ?
Ils sont différents car la contraction de la matières lors de la solidification va faire que les angles intérieurs seront serrés alors que la matière se retira des angles extérieurs.
On sait que les gravures grandissent au faire et à mesure de leur utilisation. Que faire pour pallier à ce problème ?
L'usure des matrices va faire que les pièces vont être de plus en plus grandes. Pour éviter ces soucis, on construit les matrices avec les cotes minimales acceptée par rapport aux intervalles de tolérances pour que lorsqu'elle grandit elle reste le plus longtemps possible dans l'intervalle de tolérance.
Qu'est ce qu'un replis ?
Défaut qui apparait en forgeage lorsque les congés ne sont pas assez importants. La matière se replie sur elle-même. (v slide 44 cours 6)
Pourquoi faut-il prévoir de grands congés en forgeage (à part pour kes concentrations de contraintes)?
Avoir de grands congés permet d'éviter les replis et limite le niveau des efforts. En effet, les efforts de presse à appliquer augmente de manière exponentielle lorsque le rayon de courbure diminue. (v slide 45 cours 6)
Pourquoi est-il impossible de former des allésages en forgeage ?
Les efforts à appliquer dépendent de k=h/d.
Les efforts augmentent de manières exponentielle orsque k diminue.
Si h=0 (allésage) alors k=0 et F = infini -> impossible !
(v slide 46 cours 6)
Que'est ce que le phénomène d'adoucissement ? Quelle influence sur le forgeage ?
L'adoucissement est le contraire de l'écrouissage (augmentation des propriétés méca avec la température). Les propriétés méca diminue lorsqu'on augmente la température -> les efforts de forgeage diminuent.
Pourquoi un cylindre écrasé en forgeage aura une forme de tonneau ?
A cause des effets de bord. En effet, la pièce aux extremités hautes et basses sont en contact avec la matrice qui est plus froide ce qui refroidit la matière localement et donc réduit sa ductilité : la matière ne s'écoule plus.
Tandis qu'au milieu, elle continue de s'aplatir -> forme en tonneau.
Qu'est ce que la calamine ? Quand est-elle formée ?
calamine = couche d'oxyde qui s'est formé à chaud lors e la mise en forme du brut (couche dure pas ductile)
Qu'est ce qui est source d'usure des matrices en forgeage ?
les cycles thermiques
Comment on calcule la force de forgeage de manière très approximative ?
F = k*Re*A
k= coefficient empirique qui dépend de la complexité de la pièce
Re= résistance à la déformation du matériau à la température de travail
A= aire de la section projetée de la pièce
