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SOMMAIRE
ii
LISTE DES FIGURES
iii
LISTE DES TABLEAUX
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
4
CHAPITRE 1: RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1 Introduction
Pour assister à la compréhension de notre projet on va élaborer une recherche
bibliographique. Ce chapitre va comporter une approche définitionnelle du
système, et les différents mécanismes qui peut nous aide à choisir les bonnes
solutions techniques et produire la meilleure conception de notre système.
1.2 Principe :
La table indéxable est une surface plat ronde qui peut être tournée selon les
deux axe transversale et verticale, la table est entrainée en mouvement de
rotation transversale à l’aide d’un engrenage roue et vis sans fin aussi
verticalement avec le même système. Elle fait partie des équipements outil de
tournage et fraisage car elle étendre la fonctionnalité de ces opérations, À l'aide
d'une table indéxable vous pouvez usiner les pièces au même temps le
repositionner dans n’importe quel angle voulu.
1.3 Application et les avantages :
Les tables indéxable sont utilisées sur les machines dans les lignes de
production automatique et sur les lignes de production en série et sur des
installations de production séparée. Ils sont utilisés sur les fraiseuses, sur les
tour , perceuses verticale ,Presse de forge , et plusieurs autre équipement lorsque
c’est nécessaire d’assurer une mouvement de rotation de la pièce a usiner par
rapport au corp de travail . les table indéxable sont utilisé aussi dans les
opérations de soudage pour effectuer des soudures par projection et par points .
L’un des avantages principaux des tables indéxable est la possibilité d’usiner
les pièces selon des faces différentes.
Pour les opérations de fraisage sur les fraiseuses en plus de déplacement de la
pièce longitudinalement transversalement et verticalement la table indéxable
assure la rotation de la pièce selon le plan verticale et transversale.
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
5
La table permet le mouvement de la pièce à usiner selon différentes
coordonnées, selon l'angle d'inclinaison requis et effectuant un traitement de
haute précision.
L’utilisation d’une table indéxable réduire considérablement le temp consacré
au positionnement et fixation des pièces a usiné ce qui augmente la productivité.
Au cours des opérations de soudage, ce type d’équipement permet d’installer la
pièce en dehors de la zone de travail, sans l’interruption de cycle de production.
1.4 Différents types des tables indéxable :
Il existe plusieurs types des table indéxable :
1.4.1 La table rotative horizontale :
Utilisé sur les fraise et perceuse verticale pour le fraisage circulaire, le forage
de trous circulaires et d'autres opérations. L'option de conception la plus simple
et la plus versatile.
Figure 1 : Table rotative horizontale
1.4.2 Table rotative horizontale / verticale :
Fournit la possibilité d’usiner efficacement des pièces dans des positions
verticales et horizontales. Cette table en particulier, est largement utilisée dans
le fraisage circulaire et le rainurage hélicoïdal et les opérations de perçage.
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
6
Figure 2 : Table rotative horizontale / verticale
1.4.3 Etau pivotant
Ce modèle est capable d'effectuer la rotation d'une pièce particulièrement
autour de son axe. la pièce à usiner peut-être inclinée selon un angle de 0 à 80 °.
sont parfaites pour gérer des éléments qui ne nécessitent pas de fixation
multiple. L'élément de fixation dans les modèles inclinés se présente sous la
forme d'un mécanisme de libération de la manivelle, qui est équipé de poignées-
loquets spéciaux.
Figure 3 : Etau pivotant
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
7
1.4.4 Table indéxable à double angle de rotation :
La caractéristique principale de ce système est l'amplitude du déplacement.
En fonction d’un indicateur, il est possible d’usiner selon l'axe transversal d’un
angle de 0°- 90 ° et pour l’axe vertical elle peut être fixée dans l'angle souhaité de
0 à 360. Le verrouillage se fait à l'aide d'un mécanisme à manivelle équipé de
loquets de verrouillage.
Figure 4 : Table indéxable a double angle de rotation.
1.4.5 Table orientable :
La table inclinable est une table animée de mouvement de rotation selon l’axe
transversale d’angle de0° à 90 ° dans les deux sens.
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
8
Figure 5 : Table orientable
1.4.6 Table indéxable à mouvement transversal et longitudinal :
Elle est adéquate pour les machines qui ne sont pas équipées d'un système de
déplacement transversal-longitudinal, elle donne la possibilité de translaté la
pièce sur les axes X et Y avec la possibilité de rotation du panneau sur l’axe Z
d’un angle entre 0° et 360°
Figure 6 : Table indéxable à mouvement transversal et longitudinal
1.4.7 Table sinus :
La table sinus est utilisé pour la fixation des pièces et des appareilles aussi
pour l’usinage des pièces dans des positions incliné, le réglage de l’angle est fait
en utilisant la conception mécanique des cales.
Chapitre 3 : Recherche Bibliographique
9
Figure 7 : Table sinus.
1.5 Conclusion
Dans ce chapitre on a effectué la recherche nécessaire pour acquit les
informations nécessaires pour la compréhension du fonctionnement de notre
système. Dans le chapitre suivant on va procéder à l’étude fonctionnelle du
système et déterminer les solutions adaptables pour table de maintenance de
moule.
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
10
CHAPITRE 2: ANALYSE FONCTIONNELLE
2.1 Introduction
L'analyse fonctionnelle est une méthode qui consiste à étudier et à caractériser
les fonctions fournies par un produit pour répondre aux besoins de ses
utilisateurs. Cette étape permet de :
 Etablir le cahier de charge fonctionnelle (CDCF).
 Assurer la satisfaction des besoins de l’utilisateur.
Pour garantir le fonctionnement de notre projet, il faut bien réaliser l’analyse
fonctionnelle afin d’avoir une compréhension claire des exigences attendu du
produit.
2.2 Analyse de besoin
L’invention de tout système ou objet technique est le résultat de la nécessité
de son existence afin de satisfaire un besoin. Pour que le produit réponde aux
besoins des utilisateurs, les besoins doivent être clairement définis à l'avance.
Afin de vérifier les exigences, on doit effectuer les trois étapes suivantes ; La
saisit du besoin, l’énoncé du besoin et la validation du besoin.
2.2.1 Saisir le besoin :
Afin que le produit atteigne la satisfaction de l’utilisateur, le besoin doit être
parfaitement défini au préalable. Dans notre cas, le besoin consiste à ouvrir et
fermer les moules pour l’injection des thermoplastiques facilement.
2.2.2 Enoncer le besoin
Il s’agit de d’exprimer rigoureusement le but de l’étude en posant les questions
fondamentales suivantes :
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
11
 A qui le produit rend-t-il service ?
 Sur quoi agit-il ?
 Dans quel but ?
Cette méthode est connue sous le nom de méthode bête à cornes, comme le
montre la figure ci-dessous :
Figure 2-1: Bête à corne
2.2.3 Valider le besoin :
Pour valider le besoin, il est nécessaire de répondre aux questions suivantes :
 Q1 : Pour quoi ce besoin existe-t-il ?
 R1 : Pour faciliter la manipulation des pièces à usiner.
 Q2 : Qu’est ce qui pourrait le faire disparaitre ?
 R2 : L’existence d’une solution plus performante et moins couteux.
L’opérateur
Les pièces à usiner
Table orientable
Permettre à l’opérateur d’usiner les pièces
dans différentes positions
A qui rend-il service ? Sur quoi agit-il ?
Dans quel but ?
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
12
 Q3 : Quelles sont les risques dans le cas où le besoin disparait ?
 R3 : Le besoin est toujours nécessaire donc il n’y a pas de risque.
 Le besoin est alors validé.
2.2.4 Milieu environnant du produit :
Figure 2-2: Milieu environnant du système
2.2.5 Etablissement des fonctions de services :
Le diagramme pieuvre est un outil d'analyse des besoins qui représente
graphiquement l'interaction d'un produit / service avec son environnement.
Il met en évidence les relations entre les différents Eléments du Milieu
Extérieur (EME) et le produit/service au travers de fonctions.
On donne deux différents types de fonctions de service :
Table maintenance
moules
 Opérateur
 Ergonomie
 Sécurité
 Mise en place
 Stabilité
 Durée de vie
 Corrosion
 Usure
 Coût
 Coût maintenance
 Energie
 Dimensionnement
Milieu humain Milieu physique
Milieu économique Milieu technique
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
13
 FONCTION PRINCIPALE (FP) : Cette fonction répond directement au
besoin exigée par l’utilisateur.
 FONCTION CONTRAINTE (FC) : Cette fonction n’est pas en relation
directe avec le besoin de l’utilisateur mais elle est nécessaire pour assurer la
fonction de service principale.
Alors pour satisfaire les besoins, la table doit rendre plusieurs services et donc
assurer plusieurs fonctions :
Figure 2-3: Diagramme Pieuvre
FC2
Table
orientable
Opérateur Pièce
Environnement
Précision
Sécurité
Coût
Stabilité
FC1
FP1
FC3
FC4
FC5
FC7
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
14
2.2.5.1 Formulation des fonctions de services :
Tableau 2-1: Tableau des fonctions de service
Repère de
la fonction
Désignation de la fonction de service
Fonction
Principale
FP1 Permettre l’orientation de la pièce à usiner suivant l’axe
de rotation de la table.
Fonction
Contrainte
FC1 Être guidée par l’utilisateur facilement.
FC2 Résister au milieu ambiant.
FC3 Assurer la précision.
FC4 Respecter la norme de sécurité.
FC5 Permettre le coût de mise en œuvre le plus économique.
FC6 Garantir la stabilité avec les différentes charges
opérationnelles.
2.2.5.2 Hiérarchisation des fonctions de service :
Toutes les fonctions de service doivent être validées, mais réellement quelques
services ont des priorités par rapport aux autres. Cette priorisation est le résultat
du choix du demandeur en attribuant à chaque fonction service une note de
supériorité de 0 à 3 suivant la méthode suivante :
0 : Pas de supériorité
1 : Légèrement supérieur
2 : Moyennement supérieur
3 : Nettement supérieur
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
15
Afin de hiérarchiser les fonctions de services de notre système, nous utilisons
l’outil « Tri-croisé » qui correspond à un tableau contenant les différentes
fonctions et leurs notes :
Tableau 2-2: Tableau de Tri-croisé
FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 POINTS %
FP1 𝐹𝑃11 𝐹𝑃13 𝐹𝑃13 𝐹𝐶43 𝐹𝑃12 𝐹𝑃12 11 31,43
FC1 𝐹𝐶11 𝐹𝐶12 𝐹𝐶12 𝐹𝐶52 𝐹𝐶61 5 14,29
FC2 𝐹𝐶22 𝐹𝐶42 𝐹𝐶52 𝐹𝐶21 3 8,58
FC3 𝐹𝐶31 𝐹𝐶31 0 2 5,71
FC4 𝐹𝐶41 𝐹𝐶61 6 17,14
FC5 𝐹𝐶52 6 17,14
FC6 2 5,71
TOTAL 35 100
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
16
2.2.5.3 Établissement de l’histogramme des fonctions :
Pour donner sens aux résultats du tableau de Tri-croisé ci-dessus on doit
transformer les résultats en un graph qui représente le pourcentage attribué à
chaque fonction. D’où l'histogramme montre les fonctions de service par ordre
d'importance :
Figure 2-4: Histogramme des fonctions
 D’après l’histogramme ci-dessus on peut interpréter que la fonction
principale FP1 ainsi que les deux fonctions contraintes FC4 et FC5 sont les plus
importantes puisqu’elles possèdent les pourcentages les plus élevées.
Alors Les principales fonctions de service à prendre en compte sont les
suivantes : Orienter la pièce à usiner, sécurité et le coût de mise en œuvre.
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
17
2.2.6 Rédaction de cahier des charges fonctionnelles C.d.C.F [7]:
Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) est un document formalisant un
besoin, en détaillant les fonctionnalités attendues d'un système, d'un produit ou
d'un service ainsi que les contraintes (techniques, réglementaires, budgétaires,
etc.) auxquelles il est soumis.
Un projet correspond à un besoin de changement exprimé par un demandeur.
Pour y répondre, différents fournisseurs (prestataire, service interne à une
entreprise, etc.) proposent des solutions. Le cahier des charges fonctionnel est le
document permettant de valider l'adéquation entre le besoin et les solutions
proposées.
Ses objectifs sont de :
 Présenter le contexte global du projet : situation de l'entité de
manderesse (entreprise, organisation, administration, service
interne…), marché, problématique, évolutions technologiques, etc. ;
 Exprimer clairement les objectifs du projet et les critères qui
permettront de le considérer comme réussi, tant en quantité qu'en
qualité (apports pour l'entité, finition, etc.) ;
 Formaliser le besoin du client : fonctionnalités (cas d'utilisation) et
contraintes (budget, délais, historique, etc.).
Le cahier des charges fonctionnel peut également revêtir un caractère
contractuel entre les différentes parties, notamment concernant le respect des
niveaux établis pour les critères, s'il est accompagné de clauses juridiques
adéquates.
2.2.6.1 Problématique :
Pour procéder à la maintenance d’un moule pour l’injection des
thermoplastiques le technicien de maintenance doit suivre des étapes dès la
présence d’un moule planifiée pour la maintenance. L’une de ses étapes consiste à
ouvrir le moule premièrement et utilisée la surface de la table comme un poste de
travail pour réaliser les tâches requises, ou aussi fermer le moule après avoir
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
18
accomplir la mission de maintenance. Et afin d’achever cette action, le technicien
utilise sa force physique ce qui peut causer des fatigues et perte de temps, ainsi
qu’il y a un risque de sécurité. La table serve aussi comme un poste de travail
alors elle doit être satisfaisante et confortable pour l’opérateur.
2.2.6.2 Contexte du projet et objectifs :
Pour remédier à ce problème, l’entreprise demande de développer une étude de
conception d’une table pour la maintenance des moules, qu’elle élimine la
nécessité d’utiliser la force physique du technicien lors de l’ouverture ou
fermeture d’un moule. Cette étude répond aux besoins des ouvriers pour garantir
une meilleure vie de travail moins fatigante, gagne de temp et plus de
rendement.
2.2.6.3 Le produit dans le marché
Les différentes tables de maintenance des moules pour l’injection des
thermoplastiques qui se trouvent dans le marché sont coûteux et se limitent
seulement à l’ouvert et fermeture des moules. Notre machine a plusieurs
avantages ; elle est simple, moins coûteuse en plus elle offre un poste de travail
pour l’opérateur afin de servir comme un produit à multi-usage.
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
19
2.2.6.4 Enoncé fonctionnel du besoin
Tableau 2-3: Enoncé fonctionnel du besoin
Expression de la
fonction
Critères d’appréciation Niveau Flexibilité
FP1 : Permettre
l’orientation de la pièce
à usiner suivant l’axe
de rotation de la table.
Angle de rotation 40° ± 1°
Dimensions maximales
du pièce
(Long.*Larg.*Haut.)
100*110*40 mm
± 10 mm
Dimensions de la table
(Long.*Larg.*Haut.)
180*130*140 mm
± 1 mm
FC4 : Respecter la
norme de sécurité.
Distance de l’opérateur
par rapport à la table
0.5 m ± 0.1 m
FC5 : Permettre le coût
de mise en œuvre le
plus économique.
Coût de fabrication
total
Coût raisonnable, utilisation
de la matière première
disponible en magasin.
FC1 : Être guidée par
l’utilisateur facilement.
Manuelle Le moindre effort possible
FC2 : Résister au
milieu ambiant.
Milieu environnant
- Humidité
- Déchet du copeau
- Fluide de
lubrification…
Pas de
détériorations
avant 2 ans
(rouille)
taille maxi
des
taches :
1mm².
FC3 : Assurer la
précision.
Echelle de mesure en
angle
40° ± 1°
FC6 : Garantir la
stabilité avec les
différentes charges
opérationnelles.
Défauts de précision
du au glissement de la
table
Le moindre
possible
± 1°
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
20
2.3 Analyse fonctionnelle
Le but de l'analyse fonctionnelle est de transformer les besoins des clients en
fonctions à réaliser. Il s’agit donc d’une formulation de besoin en termes de
résultats à atteindre, plutôt qu’en termes de moyen à mettre en œuvre. Une telle
expression crée une certaine marge de manœuvre technique et financière, qui
permet de sélectionner la meilleure réponse aux besoins des clients. De ce fait,
l'analyse fonctionnelle apparaît comme un outil indispensable dans le processus
d'analyse de la valeur, qui est une valeur basée sur l'optimisation de la relation
performance / coût.
2.3.1 Modélisation du système
Fonction globale : Ouvrir ou fermer les moules et assurer un poste de travail.
Matière d’œuvre entrante (MOE) : Moule à ouvrir ou fermer.
Matière d’œuvre sortante (MOS) : Moule ouvert ou fermé.
Données de contrôle : 𝑊é𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒, Opérateur, Commande.
Processeur : Table maintenance moules.
Figure 2-5: Diagramme SADT
Orienter les pièces à usiner
Pièce non
orientée
Pièce
orientée
Opérateur Réglage
Table orientable
A-0
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
21
2.3.2 Diagramme FAST
Figure 2-6: Diagramme FAST
FP : Orienter les
pièces à usiner
FT1 : Assurer la mise
et le maintien en
position de la pièce
FT2 : Assurer la
rotation de la table
FT3 : Prévoir un
support de montage
FT11 : Assurer la mise en position
de la pièce sur le plateau
FT12 : Assurer le maintien en
position de la pièce sur la table
FT21 : Guider en rotation la table
sur le support
Bride de serrage
Système roue et vis sans fin
Cales de réglage
Axe de rotation
Solutions
FT22 : Freiner la rotation du
plateau mobile
Boulon et écrou à brides
hexagonales
S1
S1
S1
S2
S3
Plateau avec rainure en T
Plaque de bridage à trous
Plateau magnétique
S1
S2
S3
Boulon et écrou hexagonale
S2
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
22
2.3.3 Etude de solution
Après avoir décrire l’enchainement logique avec le diagramme FAST en
partons de la fonction principale et aux fonctions techniques, on a pu identifier
des différentes solutions constructives. Alors dans cette étape on va effectuer une
analyse comparative entre les solutions proposées en suivant une démarche
éliminatoire de décision. Afin de réaliser cette analyse, on va identifier les
critères de faisabilité pour chaque fonction ayant plusieurs solutions. Il est à
noter que ces critères sont développés à partir de notre C.D.C.F. Puis on va
comparer ces solutions entre eux et seules celles les plus adaptées feront l’objet
de notre choix.
Les intérêts adaptés de la solution sont les suivantes :
Tableau 2-4: Intérêt de la solution
Notes Intérêt de la solution
1 Douteuse
2 Moyenne
3 Bien adaptée
La valorisation des critères de solution suive cette notation :
Tableau 2-5: Critères d’importance
K Importance du critère de service
1 Utile
2 Nécessaire
3 Importante
4 Très importante
5 Vitale
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
23
2.3.3.1 Analyse de la fonction technique 11
Fonction : Assurer la mise en position de la pièce sur le plateau.
 Comparaison entre les solutions :
Tableau 6 : Tableau descriptif des solutions :
Solution Schéma Avantage Inconvénient
Plaque de
bridage à
rainure en T
 Montage rapide et
simple.
 évacuation de coupeau et
lubrifiant rapide
 supporte l’utilisation du
différent élément de
fixation comme bride
goujon…
 bonne résistance a les
efforts de coupe
élevé
 Cout bas de production
 Les formes T
accumule le
coupeau ce qui
rend l’évacuation
de coupeau
parfois difficile.
Plaque de
bridage à
trous fileté
 Montage simple et
pratique et rapide.
 évacuation de coupeau et
lubrifiant rapide
 supporte l’utilisation des
différents éléments de
fixation
 bonne résistance a les
efforts de coupe
 élevé
 Temp d’usinage
lent.
 cout élevé de
production
 Temp de fixation
des éléments de
mis en position
des pièces est peu
long
 Risque de foiré le
filetage avec le
coupeau l’or de
montage ou le
blocage de
l’élément de mis
en position.
Plateau  Permet le surfaçage et le
détourage des pièce sans
 utilisable
seulement sur les
FT11 : Assurer la mise en position
de la pièce sur le plateau
Plateau avec rainure en T
Plaque de bridage à trous
Plateau magnétique
S1
S3
S2
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
24
magnétique le démontage. métaux ferreux
magnétiques.
 ne résiste pas à
des efforts de
coupe élevé
 cout élevé de
production
Critères de choix :
 C1 : Stabilité
 C2 : Résistance à la vibration
 C3 : Facilité de montage
 C4 : Coût
Tableau 2-7: Valorisation des solutions du FT11 par critère
S1 S2 S3
C1 3 3 2
C2 3 3 2
C3 2 2 3
C4 3 1 1
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
25
Tableau 2-8: Valorisation globale des solutions du FT21
K
S1 S2 S3
Note TOTAL Note TOTAL Note TOTAL
C1 5 3 15 3 15 2 10
C2 4 3 12 3 12 2 8
C3 3 2 6 2 6 3 9
C4 2 3 6 1 2 1 2
TOTAL
39 35 30
 Analyse des résultats
D’après les résultats ci-dessus, la solution S1 Plateau avec rainure en T est
globalement la plus adaptée.
2.3.3.2 Analyse de la fonction technique 21
Fonction : Guider en rotation la table sur le support.
 Comparaison entre les solutions :
Tableau 9 : Tableau descriptif des solutions :
Solution Schéma Avantage Inconvénient
Système
roue et vis
sans fin
 Silencieux et peu de
vibration
 Fiable
 Peut transmettre des
grandes puissances
 Longue durée de vie
 Taille Réduit et grand
rapport de réduction
 Nécessite la
lubrification.
 Nécessite un
assemblage précis
 Rendement plus
faible que des
autres engrenages
 Cout de
fabrication très
élevée
FT21 : Guider en rotation la table
sur le support
Système roue et vis sans fin
Cales de réglage
Axe de rotation
S1
S2
S3
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
26
Cales de
réglage
 Montage simple et
pratique et rapide.
 Longue durée de vie
 Simple à utiliser
 bonne résistance aux
efforts de coupe élevé
 Nécessite
nombreuses
pièces pour les
différents
réglages
 Cout de
fabrication élevée
Axe de
rotation
 Cout de fabrication très
rentable
 Moins précis
 Ne résiste pas à
des efforts de
coupe élevé
Critères de choix :
 C1 : Efforts supportée
 C2 : Maintenance
 C3 : Durée de vie
 C4 : Coût
Tableau 2-10: Valorisation des solutions du FT21 par critère
S1 S2 S3
C1 3 3 2
C2 1 2 3
C3 3 3 2
C4 1 2 3
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
27
Tableau 2-11: Valorisation globale des solutions du FT21
K
S1 S2 S3
Note TOTAL Note TOTAL Note TOTAL
C1 2 3 6 3 6 2 4
C2 2 1 2 2 4 3 6
C3 1 3 3 3 3 2 2
C4 4 1 4 2 8 3 12
TOTAL
15 21 24
 Analyse des résultats
D’après les résultats ci-dessus, la solution S3 axe de rotation est globalement
la plus adaptée.
2.3.3.3 Analyse de la fonction technique 22
Fonction : Freiner la rotation du plateau mobile.
Critères de choix :
 C1 : Couple de serrage
 C2 : Durée de vie
 C3 : Maintenance
 C4 : Coût
FT22 : Freiner la rotation du
plateau mobile
Boulon et écrou à brides
hexagonales
S1
Boulon et écrou hexagonale
S2
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
28
Tableau 2-12: Valorisation des solutions du FT22 par critère
S1 S2
C1 3 2
C2 3 2
C3 3 3
C4 3 3
Tableau 2-13: Valorisation globale des solutions du FT23
K
S1 S2
Note TOTAL Note TOTAL
C1 4 3 12 2 8
C2 3 3 9 2 6
C3 2 3 6 3 6
C4 2 3 6 3 6
TOTAL
33 26
 Analyse des résultats
D’après les résultats ci-dessus, la solution S1 boulon et écrou à brides
hexagonales est globalement la plus adaptée.
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
29
2.3.4 Schéma cinématique
Figure 2-7:
Modélisatio
n du système
1 : Plateau tournant
2 : Base de la table orientable
2
1
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
30
2.3.5 Diagramme cause-effet
Figure 2-8: Diagramme cause-effet
Milieu
 Présence d’anomalies au niveau
des éléments en mouvement.
 Humidité
Méthode
 Mauvaise fabrication
 Surcharge de la table
 Absence de nettoyage régulière
 Pas de graissage des éléments en
mouvement
Matière
 Mauvaise qualité des éléments de
la table
 Absence des pièces de rechange
Matériel
 Mal fonctionnement de
l’assemblage
 Corrosion/usure au niveau des
articulations
 Mauvais serrage
Main d’œuvre
 Opérateur non qualifiée
 Règles de sécurité non respectées
 Absence d’équipe de maintenance
Disfonctionnement
de la table
orientable
Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle
31
2.4 Conclusion
Dans ce chapitre on a accompli l’étude de notre système à l’aide de démarche
d’analyse fonctionnelle et par la suite on va s’intéresser au choix des composants
nécessaires pour répondre à notre besoin.
Chapitre 5 : Calcul et dimensionnement
32
CHAPITRE 3: CALCUL ET DIMENSIONNEMENT
3.1 Introduction
L’objectif de ce chapitre est de déterminer les dimensions des principaux
composants de la table de maintenance des moules, en tenant compte
l'encombrement disponible et des autres contraintes exigées par l'entreprise.
Dans cette partie on va s’approcher à la:
 Dimensionnement des cylindres de guidage en translation
 Dimensionnement de la vis.
 Choix de motoréducteur.
3.2 Détermination..
3.3 Conclusion :
Dans ce chapitre, on a dimensionné les majeurs composants de la table de
maintenance des moules, on a fait nos choix des composants adéquats et leurs
implantations convenables sur la machine nous permettra d’avoir un système
fiable et qualifié.
Chapitre 6 : Conception
33
CHAPITRE 4: CONCEPTION
4.1 Introduction
Après avoir étudié les choix possibles à l’aide de démarche d’analyse
fonctionnelle et après vérifié le calcule nécessaire pour le dimensionnement des
différents éléments du système, on va se baser dans ce chapitre à la présentation
de la conception finale de la table de maintenance moule.
4.2 Aperçu général du système
Dans la Figure 6-1 ci-dessous est la conception finale de la table de
maintenance des moules, son but est de faciliter les tâches des techniciens.
L’ouverture ou la fermeture de moule est assurée par la translation du plateau
mobile après avoir assuré le montage de deux parties de moule sur la table à
l’aide des deux équerres mécaniques. Le déplacement du plateau mobile est
assuré ensuite par le moteur électrique.
A l’aide des logiciels SOLIDWORKS PhotoView 360 SOLIDWORKS Visualize
2017 on a pu générer des images photoréalistes qui nous donnent une vision
claire du produit final.
Chapitre 6 : Conception
34
Figure 4-1: Aperçu générale du système [14]
Figure 4-2: Aperçu du produit final [15]
La table de maintenance de moule deux étapes lors de son usage, l’étape
initiale où le plateau translatant ce coïncide avec le plateau mobile ; cet état est
nécessaire lord du montage de moule sur la table. La deuxième étape se décrit
par l’écartement des deux plateaux par la translation de la partie mobile de la
table ce qui entraine l’ouverture du moule.
Chapitre 6 : Conception
35
Figure 4-3: Table après le montage du moule [14]
Figure 4-4: Table après l’ouverture du moule [14]
4.3 Aperçu des composantes du système
La table de maintenance de moule ce comporte de plusieurs composantes :
Le châssis de la table :
Figure 4-5: Châssis de la table [12]
C’est la basse de la table qui va supporter toute la charge. Il est aussi la partie
qu’on va assembler le reste des composantes sur, et il se constitue du plateau
fixe qui comporte deux rainures de forme T pour la translation et le réglage de
position de l’équerre mécanique selon les dimensions du moule.
Le motoréducteur :
Chapitre 6 : Conception
36
Figure 4-6: Motoréducteur [12]
Le moteur réducteur est l’organe qui va convertir l’énergie électrique en
énergie mécanique adaptée de rotation dans le but de déplacer le plateau mobile
et assure l’ouverture et le fermenteur de moule sans l’effort physique de
l’opérateur.
Le système vis-écrou :
Figure 4-7: Le système vis-écrou [12]
C’est la partie assurant la transmission du mouvement de rotation du
motoréducteur en mouvement de translation du plateau mobile.
Système de guidage en translation du plateau mobile :
Figure 4-8: Le système de guidage en translation du plateau mobile [12]
Ce système se comporte de deux colonnes cylindriques et quatre paliers de
douilles à billes ainsi que six supports de fixation, ce qui assure le guidage en
translation du plateau mobile en translation. les quatre douilles à bille en raison
de diminuer énormément le coefficient de frottement.
Chapitre 6 : Conception
37
Le plateau mobile :
Cette partie existe dans le système afin d’assure une base fixe pour le moule
lors de la séparation de ce dernier en ouverture ou lors de sa fermeture.
Figure 4-9: Le plateau mobile [12]
L’équerre mécanique :
Figure 4-10: L’équerre mécanique [12]
Cet organe a le but de monter chaque partie du moule avec l’une des deux plateaux
de la table pour assure la bonne fonctionnalité du système, la sécurité de l’opérateur
et la sécurité des outilles de travail.
4.4 Conclusion
Ce chapitre a été dédié à la présentation de notre conception finale et
l’identification de chaque composant et son rôle dans le système.
Conclusions et Perspectives
38
CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
Notre stage de fin d’études, qui s’est déroulé au sein de la société « Promens
Monastir » a été une occasion pour s’intégrer dans la vie professionnelle,
d’appliquer nos connaissances théoriques acquises durant notre cycle d’étude et
de se confronter aux problèmes réels et réaliser notre projet de fin d’étude.
Le projet de fin d’étude intitulé « étude et conception d’une table de
maintenance des moules », qui consiste à étude et concevoir une solution
d’ouverture et fermeture des moules de moyennes et grands poids a l’objectif
d’augmenter la productivité et faciliter les tâches du technicien. On a commencé
par l’étude problématique puis effectuer une recherche sur les tables de
maintenance de moule existantes, suivi par le choix des solutions à l’aide de
l’analyse fonctionnelle. Ensuite on a procédé aux calculs nécessaires en se
référant aux logiciels appropriés pour acquérir en fin une conception finale du
système. Ce travail nous a servi comme une formation polyvalente et une
expérience qui nous avons bien bénéficié.
Ce travail a servi comme une opportunité pour comprendre les projets
industriels spécifiques et acquérir une méthodologie et un enchainement des
tâches dans notre travail de conception de système, il est maintenant sujet a son
amélioration continue avec des idées innovantes et des nouvelles solutions qui
dépasses les restrictions du cahier des charges. Beaucoup plus d’idées peuvent
être ajoutée au système comme des plateaux rotatif permettant à l’opérateur
d’orienter le moule 360 degré selon son désire. La méthode de montage des
moules actuelle peut être également remplacer par l’intégration du champ
magnétique et les plateaux pour avoir des plateaux magnétiques sur demande de
l’opérateur ce qui élimine l’encombrement mais face à des analyses plus
compliquées pour une performance maximale. L’un de nos perspectives
d’amélioration aussi se base sur la création d’un système de transmission de
mouvement de rotation au vis manuel en cas de mal fonctionnement du moteur
électrique ou pénurie d'électricité.
Chapitre 6 : Conception
39
Bibliographie
40
BIBLIOGRAPHIE
 Sites internet :
[1] https://conceptec.net/fr/techniques-de-base/conception/moules-et-outils/les-
types-des-moule-d-injection-des-plastique
[2] http://perso.numericable.fr/rjeanmaxro44/rocbo/prod/omfm/moule_injec/index.h
tml
[4] https://www.usinenouvelle.com/expo/table-d-entretien-moules-avec-plateau-
p362727815.html
[7] https://fr.wikipedia.org/wiki/Cahier_des_charges_fonctionnel
[8] http://dds.univ-lyon1.fr/webapp/website/website.html?id=2886239&pageId=207633
 Livres et Catalogues :
[3] Catalogue : Brochure Prodoptim 2021 V5
[5] Catalogue : Staubli – QMC
[6] Thèse : Guillaume Conrad. Friction statique et dynamique sous
cisaillement oscillatoire ultrasonore. Physique [physics]. Université Paris-
Est, 2014. Français.
[9] Catalogue : Voestalpine - Aciers Inoxydables et Aciers réfractaires
[10] Catalogue : Norelem - 24000 Vis à filet trapézoïdal pas simple, filetage à
droite ou à gauche
[11] Catalogue : Schneider Electric – catalogue automatismes industriels 2001
 Logiciels :
[12] Dassault Systèmes SOLIDWORKS 2017
[13] RDM 6
[14] Dassault Systèmes SOLIDWORKS PhotoView 360
[15] Dassault Systèmes SOLIDWORKS Visualize 2017
Annexes
41
ANNEXES
Annexe 1: Coefficients de concentration de contraintes
Annexes
42
Annexe 2: Filetages trapézoïdaux symétriques
Annexe 3: Vis à tête hexagonale à bride DIN 6921
Annexes
43
Annexe 4: Vis à tête hexagonale bout pointeau DIN 564
Annexe 5: Ecrou hexagonale grade C ISO 4034
Annexes
44
Annexe 6: Vis CHC ISO 4762
Annexe 7: Ecrou à embase DIN 6331
Annexes
45
Annexe 8: Rondelle plate DIN 125
Annexe 9: Tableau de moments quadratiques de quelques surfaces
Annexes
46
Annexe 10: Clavette parallèle DIN 6885
Annexes
47
Annexe 11: Motoréducteur roue et vis sans fin Multi bloc MB 2201
Annexes
48
Annexe 12: Roulement à contact oblique à une rangée de billes SKF 7205 BE

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  • 4. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 4 CHAPITRE 1: RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE 1.1 Introduction Pour assister à la compréhension de notre projet on va élaborer une recherche bibliographique. Ce chapitre va comporter une approche définitionnelle du système, et les différents mécanismes qui peut nous aide à choisir les bonnes solutions techniques et produire la meilleure conception de notre système. 1.2 Principe : La table indéxable est une surface plat ronde qui peut être tournée selon les deux axe transversale et verticale, la table est entrainée en mouvement de rotation transversale à l’aide d’un engrenage roue et vis sans fin aussi verticalement avec le même système. Elle fait partie des équipements outil de tournage et fraisage car elle étendre la fonctionnalité de ces opérations, À l'aide d'une table indéxable vous pouvez usiner les pièces au même temps le repositionner dans n’importe quel angle voulu. 1.3 Application et les avantages : Les tables indéxable sont utilisées sur les machines dans les lignes de production automatique et sur les lignes de production en série et sur des installations de production séparée. Ils sont utilisés sur les fraiseuses, sur les tour , perceuses verticale ,Presse de forge , et plusieurs autre équipement lorsque c’est nécessaire d’assurer une mouvement de rotation de la pièce a usiner par rapport au corp de travail . les table indéxable sont utilisé aussi dans les opérations de soudage pour effectuer des soudures par projection et par points . L’un des avantages principaux des tables indéxable est la possibilité d’usiner les pièces selon des faces différentes. Pour les opérations de fraisage sur les fraiseuses en plus de déplacement de la pièce longitudinalement transversalement et verticalement la table indéxable assure la rotation de la pièce selon le plan verticale et transversale.
  • 5. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 5 La table permet le mouvement de la pièce à usiner selon différentes coordonnées, selon l'angle d'inclinaison requis et effectuant un traitement de haute précision. L’utilisation d’une table indéxable réduire considérablement le temp consacré au positionnement et fixation des pièces a usiné ce qui augmente la productivité. Au cours des opérations de soudage, ce type d’équipement permet d’installer la pièce en dehors de la zone de travail, sans l’interruption de cycle de production. 1.4 Différents types des tables indéxable : Il existe plusieurs types des table indéxable : 1.4.1 La table rotative horizontale : Utilisé sur les fraise et perceuse verticale pour le fraisage circulaire, le forage de trous circulaires et d'autres opérations. L'option de conception la plus simple et la plus versatile. Figure 1 : Table rotative horizontale 1.4.2 Table rotative horizontale / verticale : Fournit la possibilité d’usiner efficacement des pièces dans des positions verticales et horizontales. Cette table en particulier, est largement utilisée dans le fraisage circulaire et le rainurage hélicoïdal et les opérations de perçage.
  • 6. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 6 Figure 2 : Table rotative horizontale / verticale 1.4.3 Etau pivotant Ce modèle est capable d'effectuer la rotation d'une pièce particulièrement autour de son axe. la pièce à usiner peut-être inclinée selon un angle de 0 à 80 °. sont parfaites pour gérer des éléments qui ne nécessitent pas de fixation multiple. L'élément de fixation dans les modèles inclinés se présente sous la forme d'un mécanisme de libération de la manivelle, qui est équipé de poignées- loquets spéciaux. Figure 3 : Etau pivotant
  • 7. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 7 1.4.4 Table indéxable à double angle de rotation : La caractéristique principale de ce système est l'amplitude du déplacement. En fonction d’un indicateur, il est possible d’usiner selon l'axe transversal d’un angle de 0°- 90 ° et pour l’axe vertical elle peut être fixée dans l'angle souhaité de 0 à 360. Le verrouillage se fait à l'aide d'un mécanisme à manivelle équipé de loquets de verrouillage. Figure 4 : Table indéxable a double angle de rotation. 1.4.5 Table orientable : La table inclinable est une table animée de mouvement de rotation selon l’axe transversale d’angle de0° à 90 ° dans les deux sens.
  • 8. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 8 Figure 5 : Table orientable 1.4.6 Table indéxable à mouvement transversal et longitudinal : Elle est adéquate pour les machines qui ne sont pas équipées d'un système de déplacement transversal-longitudinal, elle donne la possibilité de translaté la pièce sur les axes X et Y avec la possibilité de rotation du panneau sur l’axe Z d’un angle entre 0° et 360° Figure 6 : Table indéxable à mouvement transversal et longitudinal 1.4.7 Table sinus : La table sinus est utilisé pour la fixation des pièces et des appareilles aussi pour l’usinage des pièces dans des positions incliné, le réglage de l’angle est fait en utilisant la conception mécanique des cales.
  • 9. Chapitre 3 : Recherche Bibliographique 9 Figure 7 : Table sinus. 1.5 Conclusion Dans ce chapitre on a effectué la recherche nécessaire pour acquit les informations nécessaires pour la compréhension du fonctionnement de notre système. Dans le chapitre suivant on va procéder à l’étude fonctionnelle du système et déterminer les solutions adaptables pour table de maintenance de moule.
  • 10. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 10 CHAPITRE 2: ANALYSE FONCTIONNELLE 2.1 Introduction L'analyse fonctionnelle est une méthode qui consiste à étudier et à caractériser les fonctions fournies par un produit pour répondre aux besoins de ses utilisateurs. Cette étape permet de :  Etablir le cahier de charge fonctionnelle (CDCF).  Assurer la satisfaction des besoins de l’utilisateur. Pour garantir le fonctionnement de notre projet, il faut bien réaliser l’analyse fonctionnelle afin d’avoir une compréhension claire des exigences attendu du produit. 2.2 Analyse de besoin L’invention de tout système ou objet technique est le résultat de la nécessité de son existence afin de satisfaire un besoin. Pour que le produit réponde aux besoins des utilisateurs, les besoins doivent être clairement définis à l'avance. Afin de vérifier les exigences, on doit effectuer les trois étapes suivantes ; La saisit du besoin, l’énoncé du besoin et la validation du besoin. 2.2.1 Saisir le besoin : Afin que le produit atteigne la satisfaction de l’utilisateur, le besoin doit être parfaitement défini au préalable. Dans notre cas, le besoin consiste à ouvrir et fermer les moules pour l’injection des thermoplastiques facilement. 2.2.2 Enoncer le besoin Il s’agit de d’exprimer rigoureusement le but de l’étude en posant les questions fondamentales suivantes :
  • 11. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 11  A qui le produit rend-t-il service ?  Sur quoi agit-il ?  Dans quel but ? Cette méthode est connue sous le nom de méthode bête à cornes, comme le montre la figure ci-dessous : Figure 2-1: Bête à corne 2.2.3 Valider le besoin : Pour valider le besoin, il est nécessaire de répondre aux questions suivantes :  Q1 : Pour quoi ce besoin existe-t-il ?  R1 : Pour faciliter la manipulation des pièces à usiner.  Q2 : Qu’est ce qui pourrait le faire disparaitre ?  R2 : L’existence d’une solution plus performante et moins couteux. L’opérateur Les pièces à usiner Table orientable Permettre à l’opérateur d’usiner les pièces dans différentes positions A qui rend-il service ? Sur quoi agit-il ? Dans quel but ?
  • 12. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 12  Q3 : Quelles sont les risques dans le cas où le besoin disparait ?  R3 : Le besoin est toujours nécessaire donc il n’y a pas de risque.  Le besoin est alors validé. 2.2.4 Milieu environnant du produit : Figure 2-2: Milieu environnant du système 2.2.5 Etablissement des fonctions de services : Le diagramme pieuvre est un outil d'analyse des besoins qui représente graphiquement l'interaction d'un produit / service avec son environnement. Il met en évidence les relations entre les différents Eléments du Milieu Extérieur (EME) et le produit/service au travers de fonctions. On donne deux différents types de fonctions de service : Table maintenance moules  Opérateur  Ergonomie  Sécurité  Mise en place  Stabilité  Durée de vie  Corrosion  Usure  Coût  Coût maintenance  Energie  Dimensionnement Milieu humain Milieu physique Milieu économique Milieu technique
  • 13. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 13  FONCTION PRINCIPALE (FP) : Cette fonction répond directement au besoin exigée par l’utilisateur.  FONCTION CONTRAINTE (FC) : Cette fonction n’est pas en relation directe avec le besoin de l’utilisateur mais elle est nécessaire pour assurer la fonction de service principale. Alors pour satisfaire les besoins, la table doit rendre plusieurs services et donc assurer plusieurs fonctions : Figure 2-3: Diagramme Pieuvre FC2 Table orientable Opérateur Pièce Environnement Précision Sécurité Coût Stabilité FC1 FP1 FC3 FC4 FC5 FC7
  • 14. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 14 2.2.5.1 Formulation des fonctions de services : Tableau 2-1: Tableau des fonctions de service Repère de la fonction Désignation de la fonction de service Fonction Principale FP1 Permettre l’orientation de la pièce à usiner suivant l’axe de rotation de la table. Fonction Contrainte FC1 Être guidée par l’utilisateur facilement. FC2 Résister au milieu ambiant. FC3 Assurer la précision. FC4 Respecter la norme de sécurité. FC5 Permettre le coût de mise en œuvre le plus économique. FC6 Garantir la stabilité avec les différentes charges opérationnelles. 2.2.5.2 Hiérarchisation des fonctions de service : Toutes les fonctions de service doivent être validées, mais réellement quelques services ont des priorités par rapport aux autres. Cette priorisation est le résultat du choix du demandeur en attribuant à chaque fonction service une note de supériorité de 0 à 3 suivant la méthode suivante : 0 : Pas de supériorité 1 : Légèrement supérieur 2 : Moyennement supérieur 3 : Nettement supérieur
  • 15. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 15 Afin de hiérarchiser les fonctions de services de notre système, nous utilisons l’outil « Tri-croisé » qui correspond à un tableau contenant les différentes fonctions et leurs notes : Tableau 2-2: Tableau de Tri-croisé FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 POINTS % FP1 𝐹𝑃11 𝐹𝑃13 𝐹𝑃13 𝐹𝐶43 𝐹𝑃12 𝐹𝑃12 11 31,43 FC1 𝐹𝐶11 𝐹𝐶12 𝐹𝐶12 𝐹𝐶52 𝐹𝐶61 5 14,29 FC2 𝐹𝐶22 𝐹𝐶42 𝐹𝐶52 𝐹𝐶21 3 8,58 FC3 𝐹𝐶31 𝐹𝐶31 0 2 5,71 FC4 𝐹𝐶41 𝐹𝐶61 6 17,14 FC5 𝐹𝐶52 6 17,14 FC6 2 5,71 TOTAL 35 100
  • 16. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 16 2.2.5.3 Établissement de l’histogramme des fonctions : Pour donner sens aux résultats du tableau de Tri-croisé ci-dessus on doit transformer les résultats en un graph qui représente le pourcentage attribué à chaque fonction. D’où l'histogramme montre les fonctions de service par ordre d'importance : Figure 2-4: Histogramme des fonctions  D’après l’histogramme ci-dessus on peut interpréter que la fonction principale FP1 ainsi que les deux fonctions contraintes FC4 et FC5 sont les plus importantes puisqu’elles possèdent les pourcentages les plus élevées. Alors Les principales fonctions de service à prendre en compte sont les suivantes : Orienter la pièce à usiner, sécurité et le coût de mise en œuvre.
  • 17. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 17 2.2.6 Rédaction de cahier des charges fonctionnelles C.d.C.F [7]: Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) est un document formalisant un besoin, en détaillant les fonctionnalités attendues d'un système, d'un produit ou d'un service ainsi que les contraintes (techniques, réglementaires, budgétaires, etc.) auxquelles il est soumis. Un projet correspond à un besoin de changement exprimé par un demandeur. Pour y répondre, différents fournisseurs (prestataire, service interne à une entreprise, etc.) proposent des solutions. Le cahier des charges fonctionnel est le document permettant de valider l'adéquation entre le besoin et les solutions proposées. Ses objectifs sont de :  Présenter le contexte global du projet : situation de l'entité de manderesse (entreprise, organisation, administration, service interne…), marché, problématique, évolutions technologiques, etc. ;  Exprimer clairement les objectifs du projet et les critères qui permettront de le considérer comme réussi, tant en quantité qu'en qualité (apports pour l'entité, finition, etc.) ;  Formaliser le besoin du client : fonctionnalités (cas d'utilisation) et contraintes (budget, délais, historique, etc.). Le cahier des charges fonctionnel peut également revêtir un caractère contractuel entre les différentes parties, notamment concernant le respect des niveaux établis pour les critères, s'il est accompagné de clauses juridiques adéquates. 2.2.6.1 Problématique : Pour procéder à la maintenance d’un moule pour l’injection des thermoplastiques le technicien de maintenance doit suivre des étapes dès la présence d’un moule planifiée pour la maintenance. L’une de ses étapes consiste à ouvrir le moule premièrement et utilisée la surface de la table comme un poste de travail pour réaliser les tâches requises, ou aussi fermer le moule après avoir
  • 18. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 18 accomplir la mission de maintenance. Et afin d’achever cette action, le technicien utilise sa force physique ce qui peut causer des fatigues et perte de temps, ainsi qu’il y a un risque de sécurité. La table serve aussi comme un poste de travail alors elle doit être satisfaisante et confortable pour l’opérateur. 2.2.6.2 Contexte du projet et objectifs : Pour remédier à ce problème, l’entreprise demande de développer une étude de conception d’une table pour la maintenance des moules, qu’elle élimine la nécessité d’utiliser la force physique du technicien lors de l’ouverture ou fermeture d’un moule. Cette étude répond aux besoins des ouvriers pour garantir une meilleure vie de travail moins fatigante, gagne de temp et plus de rendement. 2.2.6.3 Le produit dans le marché Les différentes tables de maintenance des moules pour l’injection des thermoplastiques qui se trouvent dans le marché sont coûteux et se limitent seulement à l’ouvert et fermeture des moules. Notre machine a plusieurs avantages ; elle est simple, moins coûteuse en plus elle offre un poste de travail pour l’opérateur afin de servir comme un produit à multi-usage.
  • 19. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 19 2.2.6.4 Enoncé fonctionnel du besoin Tableau 2-3: Enoncé fonctionnel du besoin Expression de la fonction Critères d’appréciation Niveau Flexibilité FP1 : Permettre l’orientation de la pièce à usiner suivant l’axe de rotation de la table. Angle de rotation 40° ± 1° Dimensions maximales du pièce (Long.*Larg.*Haut.) 100*110*40 mm ± 10 mm Dimensions de la table (Long.*Larg.*Haut.) 180*130*140 mm ± 1 mm FC4 : Respecter la norme de sécurité. Distance de l’opérateur par rapport à la table 0.5 m ± 0.1 m FC5 : Permettre le coût de mise en œuvre le plus économique. Coût de fabrication total Coût raisonnable, utilisation de la matière première disponible en magasin. FC1 : Être guidée par l’utilisateur facilement. Manuelle Le moindre effort possible FC2 : Résister au milieu ambiant. Milieu environnant - Humidité - Déchet du copeau - Fluide de lubrification… Pas de détériorations avant 2 ans (rouille) taille maxi des taches : 1mm². FC3 : Assurer la précision. Echelle de mesure en angle 40° ± 1° FC6 : Garantir la stabilité avec les différentes charges opérationnelles. Défauts de précision du au glissement de la table Le moindre possible ± 1°
  • 20. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 20 2.3 Analyse fonctionnelle Le but de l'analyse fonctionnelle est de transformer les besoins des clients en fonctions à réaliser. Il s’agit donc d’une formulation de besoin en termes de résultats à atteindre, plutôt qu’en termes de moyen à mettre en œuvre. Une telle expression crée une certaine marge de manœuvre technique et financière, qui permet de sélectionner la meilleure réponse aux besoins des clients. De ce fait, l'analyse fonctionnelle apparaît comme un outil indispensable dans le processus d'analyse de la valeur, qui est une valeur basée sur l'optimisation de la relation performance / coût. 2.3.1 Modélisation du système Fonction globale : Ouvrir ou fermer les moules et assurer un poste de travail. Matière d’œuvre entrante (MOE) : Moule à ouvrir ou fermer. Matière d’œuvre sortante (MOS) : Moule ouvert ou fermé. Données de contrôle : 𝑊é𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒, Opérateur, Commande. Processeur : Table maintenance moules. Figure 2-5: Diagramme SADT Orienter les pièces à usiner Pièce non orientée Pièce orientée Opérateur Réglage Table orientable A-0
  • 21. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 21 2.3.2 Diagramme FAST Figure 2-6: Diagramme FAST FP : Orienter les pièces à usiner FT1 : Assurer la mise et le maintien en position de la pièce FT2 : Assurer la rotation de la table FT3 : Prévoir un support de montage FT11 : Assurer la mise en position de la pièce sur le plateau FT12 : Assurer le maintien en position de la pièce sur la table FT21 : Guider en rotation la table sur le support Bride de serrage Système roue et vis sans fin Cales de réglage Axe de rotation Solutions FT22 : Freiner la rotation du plateau mobile Boulon et écrou à brides hexagonales S1 S1 S1 S2 S3 Plateau avec rainure en T Plaque de bridage à trous Plateau magnétique S1 S2 S3 Boulon et écrou hexagonale S2
  • 22. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 22 2.3.3 Etude de solution Après avoir décrire l’enchainement logique avec le diagramme FAST en partons de la fonction principale et aux fonctions techniques, on a pu identifier des différentes solutions constructives. Alors dans cette étape on va effectuer une analyse comparative entre les solutions proposées en suivant une démarche éliminatoire de décision. Afin de réaliser cette analyse, on va identifier les critères de faisabilité pour chaque fonction ayant plusieurs solutions. Il est à noter que ces critères sont développés à partir de notre C.D.C.F. Puis on va comparer ces solutions entre eux et seules celles les plus adaptées feront l’objet de notre choix. Les intérêts adaptés de la solution sont les suivantes : Tableau 2-4: Intérêt de la solution Notes Intérêt de la solution 1 Douteuse 2 Moyenne 3 Bien adaptée La valorisation des critères de solution suive cette notation : Tableau 2-5: Critères d’importance K Importance du critère de service 1 Utile 2 Nécessaire 3 Importante 4 Très importante 5 Vitale
  • 23. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 23 2.3.3.1 Analyse de la fonction technique 11 Fonction : Assurer la mise en position de la pièce sur le plateau.  Comparaison entre les solutions : Tableau 6 : Tableau descriptif des solutions : Solution Schéma Avantage Inconvénient Plaque de bridage à rainure en T  Montage rapide et simple.  évacuation de coupeau et lubrifiant rapide  supporte l’utilisation du différent élément de fixation comme bride goujon…  bonne résistance a les efforts de coupe élevé  Cout bas de production  Les formes T accumule le coupeau ce qui rend l’évacuation de coupeau parfois difficile. Plaque de bridage à trous fileté  Montage simple et pratique et rapide.  évacuation de coupeau et lubrifiant rapide  supporte l’utilisation des différents éléments de fixation  bonne résistance a les efforts de coupe  élevé  Temp d’usinage lent.  cout élevé de production  Temp de fixation des éléments de mis en position des pièces est peu long  Risque de foiré le filetage avec le coupeau l’or de montage ou le blocage de l’élément de mis en position. Plateau  Permet le surfaçage et le détourage des pièce sans  utilisable seulement sur les FT11 : Assurer la mise en position de la pièce sur le plateau Plateau avec rainure en T Plaque de bridage à trous Plateau magnétique S1 S3 S2
  • 24. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 24 magnétique le démontage. métaux ferreux magnétiques.  ne résiste pas à des efforts de coupe élevé  cout élevé de production Critères de choix :  C1 : Stabilité  C2 : Résistance à la vibration  C3 : Facilité de montage  C4 : Coût Tableau 2-7: Valorisation des solutions du FT11 par critère S1 S2 S3 C1 3 3 2 C2 3 3 2 C3 2 2 3 C4 3 1 1
  • 25. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 25 Tableau 2-8: Valorisation globale des solutions du FT21 K S1 S2 S3 Note TOTAL Note TOTAL Note TOTAL C1 5 3 15 3 15 2 10 C2 4 3 12 3 12 2 8 C3 3 2 6 2 6 3 9 C4 2 3 6 1 2 1 2 TOTAL 39 35 30  Analyse des résultats D’après les résultats ci-dessus, la solution S1 Plateau avec rainure en T est globalement la plus adaptée. 2.3.3.2 Analyse de la fonction technique 21 Fonction : Guider en rotation la table sur le support.  Comparaison entre les solutions : Tableau 9 : Tableau descriptif des solutions : Solution Schéma Avantage Inconvénient Système roue et vis sans fin  Silencieux et peu de vibration  Fiable  Peut transmettre des grandes puissances  Longue durée de vie  Taille Réduit et grand rapport de réduction  Nécessite la lubrification.  Nécessite un assemblage précis  Rendement plus faible que des autres engrenages  Cout de fabrication très élevée FT21 : Guider en rotation la table sur le support Système roue et vis sans fin Cales de réglage Axe de rotation S1 S2 S3
  • 26. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 26 Cales de réglage  Montage simple et pratique et rapide.  Longue durée de vie  Simple à utiliser  bonne résistance aux efforts de coupe élevé  Nécessite nombreuses pièces pour les différents réglages  Cout de fabrication élevée Axe de rotation  Cout de fabrication très rentable  Moins précis  Ne résiste pas à des efforts de coupe élevé Critères de choix :  C1 : Efforts supportée  C2 : Maintenance  C3 : Durée de vie  C4 : Coût Tableau 2-10: Valorisation des solutions du FT21 par critère S1 S2 S3 C1 3 3 2 C2 1 2 3 C3 3 3 2 C4 1 2 3
  • 27. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 27 Tableau 2-11: Valorisation globale des solutions du FT21 K S1 S2 S3 Note TOTAL Note TOTAL Note TOTAL C1 2 3 6 3 6 2 4 C2 2 1 2 2 4 3 6 C3 1 3 3 3 3 2 2 C4 4 1 4 2 8 3 12 TOTAL 15 21 24  Analyse des résultats D’après les résultats ci-dessus, la solution S3 axe de rotation est globalement la plus adaptée. 2.3.3.3 Analyse de la fonction technique 22 Fonction : Freiner la rotation du plateau mobile. Critères de choix :  C1 : Couple de serrage  C2 : Durée de vie  C3 : Maintenance  C4 : Coût FT22 : Freiner la rotation du plateau mobile Boulon et écrou à brides hexagonales S1 Boulon et écrou hexagonale S2
  • 28. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 28 Tableau 2-12: Valorisation des solutions du FT22 par critère S1 S2 C1 3 2 C2 3 2 C3 3 3 C4 3 3 Tableau 2-13: Valorisation globale des solutions du FT23 K S1 S2 Note TOTAL Note TOTAL C1 4 3 12 2 8 C2 3 3 9 2 6 C3 2 3 6 3 6 C4 2 3 6 3 6 TOTAL 33 26  Analyse des résultats D’après les résultats ci-dessus, la solution S1 boulon et écrou à brides hexagonales est globalement la plus adaptée.
  • 29. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 29 2.3.4 Schéma cinématique Figure 2-7: Modélisatio n du système 1 : Plateau tournant 2 : Base de la table orientable 2 1
  • 30. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 30 2.3.5 Diagramme cause-effet Figure 2-8: Diagramme cause-effet Milieu  Présence d’anomalies au niveau des éléments en mouvement.  Humidité Méthode  Mauvaise fabrication  Surcharge de la table  Absence de nettoyage régulière  Pas de graissage des éléments en mouvement Matière  Mauvaise qualité des éléments de la table  Absence des pièces de rechange Matériel  Mal fonctionnement de l’assemblage  Corrosion/usure au niveau des articulations  Mauvais serrage Main d’œuvre  Opérateur non qualifiée  Règles de sécurité non respectées  Absence d’équipe de maintenance Disfonctionnement de la table orientable
  • 31. Chapitre 4 : Analyse fonctionnelle 31 2.4 Conclusion Dans ce chapitre on a accompli l’étude de notre système à l’aide de démarche d’analyse fonctionnelle et par la suite on va s’intéresser au choix des composants nécessaires pour répondre à notre besoin.
  • 32. Chapitre 5 : Calcul et dimensionnement 32 CHAPITRE 3: CALCUL ET DIMENSIONNEMENT 3.1 Introduction L’objectif de ce chapitre est de déterminer les dimensions des principaux composants de la table de maintenance des moules, en tenant compte l'encombrement disponible et des autres contraintes exigées par l'entreprise. Dans cette partie on va s’approcher à la:  Dimensionnement des cylindres de guidage en translation  Dimensionnement de la vis.  Choix de motoréducteur. 3.2 Détermination.. 3.3 Conclusion : Dans ce chapitre, on a dimensionné les majeurs composants de la table de maintenance des moules, on a fait nos choix des composants adéquats et leurs implantations convenables sur la machine nous permettra d’avoir un système fiable et qualifié.
  • 33. Chapitre 6 : Conception 33 CHAPITRE 4: CONCEPTION 4.1 Introduction Après avoir étudié les choix possibles à l’aide de démarche d’analyse fonctionnelle et après vérifié le calcule nécessaire pour le dimensionnement des différents éléments du système, on va se baser dans ce chapitre à la présentation de la conception finale de la table de maintenance moule. 4.2 Aperçu général du système Dans la Figure 6-1 ci-dessous est la conception finale de la table de maintenance des moules, son but est de faciliter les tâches des techniciens. L’ouverture ou la fermeture de moule est assurée par la translation du plateau mobile après avoir assuré le montage de deux parties de moule sur la table à l’aide des deux équerres mécaniques. Le déplacement du plateau mobile est assuré ensuite par le moteur électrique. A l’aide des logiciels SOLIDWORKS PhotoView 360 SOLIDWORKS Visualize 2017 on a pu générer des images photoréalistes qui nous donnent une vision claire du produit final.
  • 34. Chapitre 6 : Conception 34 Figure 4-1: Aperçu générale du système [14] Figure 4-2: Aperçu du produit final [15] La table de maintenance de moule deux étapes lors de son usage, l’étape initiale où le plateau translatant ce coïncide avec le plateau mobile ; cet état est nécessaire lord du montage de moule sur la table. La deuxième étape se décrit par l’écartement des deux plateaux par la translation de la partie mobile de la table ce qui entraine l’ouverture du moule.
  • 35. Chapitre 6 : Conception 35 Figure 4-3: Table après le montage du moule [14] Figure 4-4: Table après l’ouverture du moule [14] 4.3 Aperçu des composantes du système La table de maintenance de moule ce comporte de plusieurs composantes : Le châssis de la table : Figure 4-5: Châssis de la table [12] C’est la basse de la table qui va supporter toute la charge. Il est aussi la partie qu’on va assembler le reste des composantes sur, et il se constitue du plateau fixe qui comporte deux rainures de forme T pour la translation et le réglage de position de l’équerre mécanique selon les dimensions du moule. Le motoréducteur :
  • 36. Chapitre 6 : Conception 36 Figure 4-6: Motoréducteur [12] Le moteur réducteur est l’organe qui va convertir l’énergie électrique en énergie mécanique adaptée de rotation dans le but de déplacer le plateau mobile et assure l’ouverture et le fermenteur de moule sans l’effort physique de l’opérateur. Le système vis-écrou : Figure 4-7: Le système vis-écrou [12] C’est la partie assurant la transmission du mouvement de rotation du motoréducteur en mouvement de translation du plateau mobile. Système de guidage en translation du plateau mobile : Figure 4-8: Le système de guidage en translation du plateau mobile [12] Ce système se comporte de deux colonnes cylindriques et quatre paliers de douilles à billes ainsi que six supports de fixation, ce qui assure le guidage en translation du plateau mobile en translation. les quatre douilles à bille en raison de diminuer énormément le coefficient de frottement.
  • 37. Chapitre 6 : Conception 37 Le plateau mobile : Cette partie existe dans le système afin d’assure une base fixe pour le moule lors de la séparation de ce dernier en ouverture ou lors de sa fermeture. Figure 4-9: Le plateau mobile [12] L’équerre mécanique : Figure 4-10: L’équerre mécanique [12] Cet organe a le but de monter chaque partie du moule avec l’une des deux plateaux de la table pour assure la bonne fonctionnalité du système, la sécurité de l’opérateur et la sécurité des outilles de travail. 4.4 Conclusion Ce chapitre a été dédié à la présentation de notre conception finale et l’identification de chaque composant et son rôle dans le système.
  • 38. Conclusions et Perspectives 38 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Notre stage de fin d’études, qui s’est déroulé au sein de la société « Promens Monastir » a été une occasion pour s’intégrer dans la vie professionnelle, d’appliquer nos connaissances théoriques acquises durant notre cycle d’étude et de se confronter aux problèmes réels et réaliser notre projet de fin d’étude. Le projet de fin d’étude intitulé « étude et conception d’une table de maintenance des moules », qui consiste à étude et concevoir une solution d’ouverture et fermeture des moules de moyennes et grands poids a l’objectif d’augmenter la productivité et faciliter les tâches du technicien. On a commencé par l’étude problématique puis effectuer une recherche sur les tables de maintenance de moule existantes, suivi par le choix des solutions à l’aide de l’analyse fonctionnelle. Ensuite on a procédé aux calculs nécessaires en se référant aux logiciels appropriés pour acquérir en fin une conception finale du système. Ce travail nous a servi comme une formation polyvalente et une expérience qui nous avons bien bénéficié. Ce travail a servi comme une opportunité pour comprendre les projets industriels spécifiques et acquérir une méthodologie et un enchainement des tâches dans notre travail de conception de système, il est maintenant sujet a son amélioration continue avec des idées innovantes et des nouvelles solutions qui dépasses les restrictions du cahier des charges. Beaucoup plus d’idées peuvent être ajoutée au système comme des plateaux rotatif permettant à l’opérateur d’orienter le moule 360 degré selon son désire. La méthode de montage des moules actuelle peut être également remplacer par l’intégration du champ magnétique et les plateaux pour avoir des plateaux magnétiques sur demande de l’opérateur ce qui élimine l’encombrement mais face à des analyses plus compliquées pour une performance maximale. L’un de nos perspectives d’amélioration aussi se base sur la création d’un système de transmission de mouvement de rotation au vis manuel en cas de mal fonctionnement du moteur électrique ou pénurie d'électricité.
  • 39. Chapitre 6 : Conception 39
  • 40. Bibliographie 40 BIBLIOGRAPHIE  Sites internet : [1] https://conceptec.net/fr/techniques-de-base/conception/moules-et-outils/les- types-des-moule-d-injection-des-plastique [2] http://perso.numericable.fr/rjeanmaxro44/rocbo/prod/omfm/moule_injec/index.h tml [4] https://www.usinenouvelle.com/expo/table-d-entretien-moules-avec-plateau- p362727815.html [7] https://fr.wikipedia.org/wiki/Cahier_des_charges_fonctionnel [8] http://dds.univ-lyon1.fr/webapp/website/website.html?id=2886239&pageId=207633  Livres et Catalogues : [3] Catalogue : Brochure Prodoptim 2021 V5 [5] Catalogue : Staubli – QMC [6] Thèse : Guillaume Conrad. Friction statique et dynamique sous cisaillement oscillatoire ultrasonore. Physique [physics]. Université Paris- Est, 2014. Français. [9] Catalogue : Voestalpine - Aciers Inoxydables et Aciers réfractaires [10] Catalogue : Norelem - 24000 Vis à filet trapézoïdal pas simple, filetage à droite ou à gauche [11] Catalogue : Schneider Electric – catalogue automatismes industriels 2001  Logiciels : [12] Dassault Systèmes SOLIDWORKS 2017 [13] RDM 6 [14] Dassault Systèmes SOLIDWORKS PhotoView 360 [15] Dassault Systèmes SOLIDWORKS Visualize 2017
  • 41. Annexes 41 ANNEXES Annexe 1: Coefficients de concentration de contraintes
  • 42. Annexes 42 Annexe 2: Filetages trapézoïdaux symétriques Annexe 3: Vis à tête hexagonale à bride DIN 6921
  • 43. Annexes 43 Annexe 4: Vis à tête hexagonale bout pointeau DIN 564 Annexe 5: Ecrou hexagonale grade C ISO 4034
  • 44. Annexes 44 Annexe 6: Vis CHC ISO 4762 Annexe 7: Ecrou à embase DIN 6331
  • 45. Annexes 45 Annexe 8: Rondelle plate DIN 125 Annexe 9: Tableau de moments quadratiques de quelques surfaces
  • 46. Annexes 46 Annexe 10: Clavette parallèle DIN 6885
  • 47. Annexes 47 Annexe 11: Motoréducteur roue et vis sans fin Multi bloc MB 2201
  • 48. Annexes 48 Annexe 12: Roulement à contact oblique à une rangée de billes SKF 7205 BE