Conception d'un montage modulaire d'essais pour les charnières

Bonjour à tous,

Je ne sais pas ce qui me permettrait de mettre ce post ici, mais tous jours on arrive à trouver l'information dans n'importe quel endroit (forum).

 

Bien, je partagerai avec vous ce post concernant la conception et la fabrication d'outils de montage de charnières adapter à une machine de traction en vue de réaliser les tests de caractérisation requis.

Tout d'abord, ces tests sont les essais de traction et de cisaillement des charnières, donc la sollicitation axialela sollicitation radiale et la sollicitation à 90° comme indiqué ci-dessous:

Le problème où l'exigence est de concevoir un outillage qui s'adapte à une centaine de modèles et effectue simultanément les trois types de tests !. J'explique, cela signifie que les essais seront séparés autrement dit; sur le même outillage on fera l'essai 1 puis l'essai 2 puis l'essai 3 pour chacun des modèles des charnières.
Bon je cite quelques exemple des charnières pour l'essai :

Il s'avère qu'il existe deux types donc de fixation, soit par des vis, soit par soudage (3).

Dans un premier temps, j'ai jeté un coup d'œil à l'outillage actuel et j'ai trouvé un exemple d'outils qui se sont divisés en deux sous-outils, l'un directement lié à la charnière et l'autre adaptable à chacun des tous les sous-outils.
Pour bien comprendre ce que j'ai dit, voilà 2 minutes et quelques:

https://www.youtube.com/watch?v=xgWxiYc-yB8

Donc le raisonnement est dirigé vers la façon de concevoir un outillage modulaire pour toutes les références des charnières.
Le problème donc sur cet outillage qui contient la configuration des différents essais. Ainsi, il doit également s'agir d'un seul outillage "modulaire" et non 3 outillages (selon le type de l'essai). Bref, le problème est avec l'essai à 90 degrés !

Je veux savoir ou réfléchir à comment penser ou comment examiner ce défi.

Je souhaite à tous une excellente journée :)

Cordialement 

Bonsoir @firasschafai 

Votre problème n'est pas simple car on le vois très bien dans la vidéo il faut que le outillages soit 20 ou cent fois plus robuste que la pièce testée. En plus les entraxes des trous de fixations (pour les charnières montée avec des vis) ne sont jamais les mêmes.
Autre difficulté il ne faut pas que l'éventuelle déformation des outillages induisent une erreur sur les résultats du test de la pièce.
De plus  il y a différents types de sollicitation qui changent selon la taille de l'objet testé.
Donc à part des outils hyper costauds comme celle de la vidéo je ne vois pas.

On pourrait passer par de la simulation mais les pièces créées en PART ne sont pas suffisamment précises et ne tiennent pas compte des contraintes subies par la charnière (exemple les charnières en tôles pliées. Egalement la simulation reste dans le domaine élastique et ne dira rien des déformations dans le domaine plastique ni des déformations permanentes qui empêchent la charnière de pivoter.

Désolé mais là je ne vois pas d'autres solutions que celles de la vidéo qui est quand même assez classique des test de rupture.

Cordialement

PS : bien la nouvelle photo du profil  ;-)

Bonsoir @Zozo_mp 

Un bon retour avec vous. Toujours vous êtes le titulaire de la premier coup
 

Bon pour le choix du matériau concernant l'outillage c'est après. 

Justement, les différents entraxes compliquent cet outillage, mais par les sous-outillage donc je parle de la pièce qui doit être reliée à la charnière et l'outillage "mère" ça sera un peu relaxé.

Oui, tout à fait, l'outillage doit être extrêmement robuste pour transmettre l'effort de l'essai sans «des imperfections».

Bon pour la simulation, c'est un peu profond maintenant, car il faut d'abord connaître la loi de l'endommagement et après des vrais essais pour exploiter les résultats comme des entrées etc...

Oui, ce cas est très serré, surtout quand on parle d'un seul outillage qui effectue les 3 essais  pour chaque charnière et avec un essai à 90° ce sera "Mission Impossible" (un peu de rire).
 

Cordialement 

PS: Merci très gentille ;-)

Bonjour

Il y aurait sûrement la possibilité de séparer l'outil en plusieurs parties.  Cela limite le nombre d'outillage et cela diminue beaucoup les coûts de fabrication des ces outillages.
En utilisant des arbres de guidages (comme dans les outils de presse à injection ou les outils à suivre pour les pièces en tôles).
J'ai utiliser ce principe pour le montage de châssis de camion c'est lourd mais très efficace.

Seulement il est utopique de vouloir varier les entraxes à l'infini pour les trous de vis. La même chose pour  la distance entre les trous de fixations et l'axe de rotation de la charnière.
Je suppose qu'il s'agit encore d'un sujet dans le cadre de vos études.
Auquel cas vous pourriez vous limiter à une dizaine de cas juste pour montrer que vous êtes capables de proposer des montages astucieux et fiables.

Dans la vraie vie ;-)  un fabriquant comme Pinet pour ne citer que celui-là à plus de 2000 références et ils sont des équipes dédiées pour la certification de la production.

Cordialement

 

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Bonjour @Zozo_mp

Bon franchement, j'ai perdu un peu quand vous me suggérer de faire le système de guidage qui sépare l'outil en plusieurs parties.

Mais toujours le problème avec l'essai à 90° qui sera obligé de faire tourner l'outil à cet angle, donc je pense qu'il est difficile pour le système que vous avez proposé de faire cet fonction
(c'est tous jours à mon avis) .

"Rendez les choses aussi simples que possible, mais pas plus". Albert Einstein

Cordialement

Bonsoir firasschafai

Il suffit que l'axe de la charnière et de l'outil soit colinéaire. je ne vois pas ou est la difficulté.

Quand je dis en plusieurs parties il faut considérer ce qui serait le bloc principal sur lequel vient se fixer la fixation adaptée. Regardez les vé et contre vé sur une plieuse CNC.
Après il suffit seulement que le support principal puisse se régler principalement selon les axes Y et Z et une peu selon X essentiellement pour l'épaisseur de la charnière.

Dites-nous ce que vous avez déjà imaginé et je vous dirais ce à quoi je pense.
Cela vous va comme challenge ;-)  ;-)

"IL n'a point de génie sans un grain de folie". Aristote

Cordialement

PS : vous avez fait fort pour trouver la vidéo "Testing tensile strength on hinges" car cela fait partie des secrets de fabrication que l'on ne publie pas sur le net.

 

Bonjour @Zozo_mp 

Bon désolé à ce retard de réponde.

Bon, si j'ai bien compris et mon imagination au bon endroit, l'outil doive être principalement en 2 parties; l'un fixe (je le détaillerai après) et l'autre mobile (qui fait le 90°).

Pour la partie fixe, il se compose de deux sous-parties ou on peut faire une seul partie (on reviendra plus loin) et à cet endroit on retrouve la moitié de la charnière fixée avec des vis, c'est bien car les entraxe comme vous êtes déjà dit "à l'infini" nous pouvons placer une pièce rapportée entre l'outil et la charnière.

Pour la deuxième partie où l'ensemble mobile est tourné de 90°, c'est presque comme la première partie mais on ajoute autre pièce avec une rainure dans cette pièce pour faire tourner l'ensemble et une goupille d'arrêt. 

J'espère que j'ai travaillé ou imaginé de la bonne sens, en attendant j'installe SolidWokrs 2k21 ;-)

PS: j'ai oublié de faire le lien avec cet outil et le mâchoire de la machine la machine de traction!

"Il y a toujours quelque chose d'absent qui me tourmente". Camille Claude 

Cordialement 

Bonjour @firasschafai

Gardez les anciennes version de SW. Personnellement je suis en V 2019 donc je ne pourrais plus lire vos créations.

Remarquez qu'avec des images c'est suffisant pour comprendre ce que vous allez concevoir.

La goupille d'arrêt n'est pas une bonne solution il faut mettre des butées à billes ou à rouleaux selon la puissance max envisageable sur la plus grosse charnière connue à ce jour chez le fabricant.
Il ne faut pas perdre de vue que la partie mobile du système doit être en mesure de faire les tractions combinées selon XYZ et aussi selon Y en rotation simultanée aux tractions XetZ

J'attend avec impatience vos premières images du système que vous aurez imaginé.

Cordialement

PS : quand aurez-vous fini vos études. vous devriez être dans la dernière année si mes calculs sont bons ! Dites nous en un peu plus sur votre formation à Monastir (ingénieur ou autres filières ???).

Bonjour @Zozo_mp

Malheureusement, tous jours avec mes retards...

Je pense que j'ai bien remarqué les choses maintenant concernant l'outillage, mais je ne suis pas un grand designer, en cependant je pense que j'ai réussi à faire après votre intervention ou à transmettre l'imagination de cet outil.

Donc ci-joint vous pouvez trouver l'explosion des croquis de l'outil.

Cordialement 

PS: Bien, je vais mettre un coup d'œil sur mon cursus universitaire; donc après avoir obtenu  mon baccalauréat en sciences techniques avec mention bien, j'ai obtenu ma licence en génie mécanique, que j'étais dans ces trois années le Majeur, pour cette raison j'ai profité de la formation d'ingénieur que j'ai participé au concours pour la formation d'ingénierie, donc j'ai admis avec le rang 1/5 dans l'ENIMonastir en génie mécanique tous jours.(5 personnes qui sont admises par le concours spécifique et non le préparatoire, car il y a environs de 50 étudiants de classe préparatoire dans l'ENIM donc la somme est 55 )

Bien, en Tunisie, on peut entrer dans la formation d'ingénieur de deux manières, soit par le concours national avec la préparatoire (2 ans), soit par le concours spécifique avec licence (3 ans), chacune a ses avantages et ses inconvénients, mais franchement j'ai bien choisi d'étudier au début à l'ISETNabeul, c'est une belle formation avec un diplôme technicien supérieure / licence, car c'est plus pratique que le cours préparatoire qui s'apparente à " une machine" ... j'ai oublié que j'ai choisi la spécialité CFM (conception et fabrication mécanique ) ... la fameuse histoire avec la Conception de la Déchiqueteuse des Mandrins en Carton avec Convoyeur à Vis c'est mon PFE ( projet de fin d'études)... (un peu de rire).

Et maintenant, je suis au classe terminale donc dernière année pour ma formation d'ingénieur et j'ai dirigé vers la simulation donc j'ai choisi cette année l'option mécanique numérique pour valoriser mes connaissances en mécanique et aussi c'est le bon choit pour moi.

C'est le temps donc de parler avec le PFE, c'est pour ce là je suis engagé avec le sujet de notre discutions comme une proposition de ma professeure en collaboration avec l'industriel que vous êtes déjà marqué mais en Tunisie. J'ai donc de travailler sur la prise en charge de ce projet et je dois travailler de manière autonome comme vous le savez (un peu de rire).

Oui c'est trop mais il faut explosé la charge...

Dernière mot, pour la partie de pivotement de l'outil, j'ai bien remarqué dans la salle de sport un belle manière de faire cet fonction .... oui par fois il y a dans la rivière qu'il n'y en a pas dans la mer ....ça arrive.

 


croquis_de_loutil_.png

Bonjour @firasschafai 

Merci d'avoir partagé avec nous votre parcours et c'est très bien d'avoir choisi cette filière qui manque cruellement d'ingénieurs qualifiés notamment en Tunisie.

Très bien la meilleure réponse ;-)

Cordialement