Soutenance mémoire
La méthode d’innovation en entreprise
Analyse de l’existant
Etape 1: Précision du flou
Cette composante nous aide à obtenir une compréhension claire du problème à résoudre. Afin d’éviter de travailler sur un problème mal définie, ainsi l’objectif de cette composante est de réaliser une bonne préparation, un bon énoncé du problème.
La divergence :
Le principe de cette méthode consiste à poser des questions au personnelles (enquêter) pour trouver toutes les informations nécessaires.
Comment fonctionne la presse ?
– La presse fonctionne en mettant une quantité de la matière constituant la brique (matière en poudre) à l’intérieur de l’empreinte du moule, puis on applique la compression par l’intermédiaire du poinçon supérieur avec une force verticale de 3500 KN, et on démoule la brique avec la rehausse inférieur, Avec un vérin pneumatique. – Le poinçon inférieur et le poinçon supérieur font un mouvement vertical pour soit la compression, soit le dégagement de la brique.
Poinçon – Les longerons et les entretoises et la cage forment l’empreinte du moule, fixé sur la cage de la presse.
Comment est faite la conception du moule CN30?
Le moule est démontable et se compose de 10 composantes, la raison de le fabriquer en plusieurs parties démontables est pour réparer les usures et rectifier la surface du moule facilement, puisqu’on fabrique des grandes séries, et la matière constituant la brique est une poudre granuleuse, qui va être compressée
Etape 2 : recherche des données
La divergence : La méthode des QQOQCP : Qui : – moi – l’opérateur qui travaille sur la machine – l’opérateur de l’atelier de fabrication des moules – le directeur technique
Informations : – Le matériau utilisé est l’acier XC48 – Des usures apparaissent après un certain nombre de cycle de chargement – Des problèmes au niveau du montage du moule ce qui cause des usures.
Quand :
– Au cours de la production, le poinçon s’est cassé brutalement. – Il y a 6 mois
Quoi :
– Le moule pour la brique CN10, CN30- Le poinçon du moule CN10, CN30 – La presse à friction 350 t
Informations :
• Les dimensions du poinçon : 220 X 110 X 35 mm • Le matériau utilisé : – Acier XC48 et le Z160 • La contrainte appliquée : une force répartie de 3500 KN sur la surface du poinçon. • La presse utilisé : Friction brick press 350 T (fournisseur : Luoyang METAL Forming machine)
Pièces soumises aux chocs et nécessitant une bonne résistance : axes, engrenages…
– Les moules sont importés de l’Italie avec un prix très élevé – Ils se sont cassés après un nombre de cycles de chargement très limité de 3990 cycle. – 6 poinçons se sont cassés de la même manière
Observations : – On a plusieurs poinçon cassés, donc ce n’est pas un problème au niveau du fonctionnement de la machine c’est donc un problème de base au niveau de la conception du moule (mauvais calcul de structure, mauvais choix de matériau…)
Comment :
– Une rupture brutale – Le moule n’a pas atteint le nombre de cycles voulu qui est 10cycles Pourquoi :
– Le non respect des spécifications fonctionnelles. – Les performances du matériau utilisé ne sont pas convenables. – montage avec un jeu insuffisant.
La convergence : La convergence permet d’ordonner et de résumer les idées qu’on a pu trouver dans l’étape de divergence, en utilisant ainsi la méthode des touches.
Amélioration de la conception du moule CN30
rechercher les fonctions Cette première étape de l’analyse fonctionnelle a pour objectif de formuler toutes les fonctions d’un produit. Méthodes RESEAU : R Recherche intuitive E Examen de l’environnement S Sequential Analysis Functional Element (SAFE) E Examen des efforts A Analyse d’un produit de référence U utilisation des normes et des règlements La recherche intuitive :
Brainstorming (les fonctions du moule) – Compresser la briquer – Façonner la brique – Démouler la brique – Facile à monter – Facile à démonter – Facile à ajuster – Fonctionne en sécurité – Etre fiable – Résiste à la fatigue – Rigide – convient au fonctionnement de la presse – Compression verticale – Supporter les charges appliquées – Respecter les tolérances des pièces fabriquées – favoriser la sécurité des employés .
Examen de l’environnement : On l’appelle aussi la méthode des interacteurs. Un interacteur, c’est un élément de l’environnement interne ou externe d’un produit, qui interagit avec ce dernier. Une fois que la quasi-totalité des interacteurs pouvant faire partie de l’étude ont été identifiés, il est important de les préciser, d’en faire ressortir les caractéristiques. Ceci permet de mieux connaitre les interacteurs et de les prendre en considération de manière optimisée.
2éme étape: ordonner les fonctions : La méthode de l’arbre fonctionnel est une approche simple et plutôt intuitive. Essentiellement, elle consiste à regrouper les fonctions par famille ou par système en vue de leur donner une structure logique. Selon cette méthode, il faut partir de la fonction la plus générale du produit pour aller vers les fonctions les plus spécifiques. Une façon pratique de construire un arbre fonctionnel consiste à écrire sur des petits papiers toutes les fonctions résultant de l’étape précédente et à les disposer sur une table, à la vue des membres de l’équipe impliqués. Ensuite, il faut rechercher la fonction première du produit, sa raison d’être celle-ci sera placé le plus à gauche possible du support visuel utilisé. Enfin, en se posant la question comment, les fonctions de niveau immédiatement inférieur peuvent être repérées pour être ensuite placées à la droite de la fonction première. Le processus se poursuit ainsi jusqu’à ce que toutes les fonctions soient ordonnées.
On a utilisé ABAQUS, un logiciel de calcul par éléments finis. Qui à partir d’un fichier de données, décrit l’ensemble du problème mécanique, le logiciel analyse les données, effectue les simulations demandées et fournit les résultats dans un fichier .odb.
Ainsi pour faire la simulation, on va suivre les étapes suivantes:
– Créer notre objet (le poinçon) – Créer un matériau – Définir et affecter les propriétés de section -Assembler le modèle – Définir le pas d’analyse – Appliquer les conditions aux limites et des chargements sur le modèle – Mailler le modèle – Créer et soumettre un travail d’analyse – Visualiser les résultats.
Spécifications fonctionnelles du moules
Etude cinématique Pour faire la compression, le poinçon glisse à l’intérieur de l’empreinte du moule, donc il effectue une liaison glissière. Pour une compression facile on doit faire une étude cinématique et déterminer les spécifications fonctionnelles. 4.2. Le Système ISO
L’imprécision inévitable des procédés d’élaboration fait qu’une pièce ne peut pas être réalisée de façon rigoureusement conforme aux dimensions fixées préalable. Il a donc fallu tolérer que la dimension effectivement réalisé s fonctionnement correct de la pièce. La différence entre ces deux dimensions constitue la tolérance. Système ISO* Ce système définit un ensemble de tolérances concernant la taille linéaire d’un à-dire : – La distance entre deux surfaces planes parallèles opposées. – Le diamètre d’une sphère. – Le diamètre d’un cylindre. Les termes alésage et arbre désigne également l’espace contenant ou l’espace contenu compris entre deux surfaces planes parallèles d’une pièce quelconque : largeur de rainure, épaisseur de clavette etc. Désignation des tolérances Pour chaque dimension nominale ou taille nominale, il est prévu toute une gamme de tolérances. La valeur de ces tolérances es 20 degré de tolérances correspondant chacune à des tolérances fondamentales : IT01, IT02, IT03 … fonction de la dimension nominale
La position relative des intervalles de tolérances détermine : – Un ajustement avec jeu – Un ajustement incertain – Un ajustement avec serrage Choix de l’ajustement : Le jeu est naturellement positif lorsque l’ajustement est Les cotes des pièces étant comprises chacune dans l’intervalle de tolérance, le jeu résultant est de valeur variable. On calcul alors les valeurs extrêmes: Le jeu maximum étant alors: Et le jeu minimum :
L’imprécision inévitable des procédés d’élaboration fait qu’une pièce ne peut pas être réalisée de façon rigoureusement conforme aux dimensions fixées préalable. Il a donc fallu tolérer que la dimension effectivement réalisé soit comprise entre deux dimensions limites, compatible avec un fonctionnement correct de la pièce. La différence entre ces deux dimensions constitue la tolérance.
Ce système définit un ensemble de tolérances concernant la taille linéaire d’un
La distance entre deux surfaces planes parallèles opposées. Le diamètre d’une sphère. Le diamètre d’un cylindre. Les termes alésage et arbre désigne également l’espace contenant ou l’espace contenu planes parallèles d’une pièce quelconque : largeur de rainure, épaisseur
Désignation des tolérances Pour chaque dimension nominale ou taille nominale, il est prévu toute une gamme de
La valeur de ces tolérances est symbolisée par un numéro dit (degré de tolérances).il existe20 degré de tolérances correspondant chacune à des tolérances fondamentales : IT01, IT02, IT03 … fonction de la dimension nominale .
Pour conclure, cette étude sur le moule CN30 se compose de deux volets. le premier le premier a été consacré à une technique amélioration de la conception du moule CN30 Puis la conception et la mise en plan de plusieurs moules et plusieurs briques réfractaires. Ce qui m’a permis d’approfondir mes connaissances au niveau de la conception des moules. Et en faisant la comparaison des matériaux existants et le matériau que j’ai trouvé, les résultats sont admirés par l’établissement d’accueil Cela démontre que le matériau que j’ai choisit a des caractéristiques plus importantes et suffisantes pour les performances demandées. Finalement les spécifications fonctionnelles que j’ai élaborées étaient très utiles pour le bon fonctionnement du moule, puis on peut recommander la société à investir sur un laboratoire de mesure et de contrôle, ce qui permet aux responsables de l’usinage de vérifier et de contrôler les dimensions et les tolérances géométriques du moule au cours de la fabrication. Je tiens à signaler que l’expert français m’a beaucoup aidé sur la façon de mise en plan avec Solidworks du moule, sachant que ça peut différer d’une entreprise à une autre selon le besoin, mais les règles reste les mêmes. Tout cela m’a permis d’avoir une idée sur le travail et de m’insérer dans le monde de l’industrie aussi de me familiariser avec les différents dysfonctionnements qu’on peut rencontrer au travail et une bonne connaissance au niveau de la conception des moules.
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Chapitre 1 : présentation de SEDRIC MAROC
1- Historique
2- Familles des produits fabriqués
3- Processus de fabrication
4- Conclusion
Chapitre 2 : analyse de l’existant
1- Définition du problème
1.1- Précision du flou
1.2- Recherche des données
1.3- Enoncé du problème
2- La recherche d’idées
3- La mise en application
4- Conclusion
Chapitre 3 : amélioration de la conception du moule CN30
1- La méthode d’innovation en entreprise
1.1- Analyse fonctionnelle du moule
1.2.1- 1ère étape : rechercher les fonctions
1.2.2- 2éme étape: ordonner les fonctions
1.2.3- 3éme étape: Hiérarchisation des fonctions
1.2- Le cahier des charges fonctionnel
2- Choix du matériau pour la conception
2.1- Sélection par les propriétés (filtration)
2.2- Indices de performance (classification)
2.3- La sélection avec les cartes du logiciel CES
2.4- Sélection par encadrement
2.5- Sélection par arborescence
2.6- Traitement thermique des aciers faiblement alliés
2.7- L’austénitisation
2.8- La trempe
2.9- Le revenu
2.10- Conclusion
3.1- Définition de la géométrie du poinçon
3.2- Définition des propriétés du matériau
3.3- affecter les propriétés de la section
3.4- Création d’un assemblag
3.5- Création d’un Set
3.6- Application des conditions aux limites et du chargement
3.7- Le Maillage du poinçon
3.8- Création et lancement du calcul
3.9- Conclusion
4- Spécifications fonctionnelles du moule
4.1- Etude cinématique
4.2- Système ISO des tolérances
4.3- Ajustements
4.4- Etat de surface
4.5- Procédés d’élaboration de l’état de surface
4.6- Calcul des tolérances géométriques
4.7- Le montage de l’empreinte du moule sur la cage
4.8- Conclusion
Conclusion et perspectives
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