Dimensionement et Conception Mecanique

[invite28292ac8]

Bonjour a tous !

Cela fait quelques annees que je suis seulement "lecteur" du forum, voila aujourd'hui que je deviens "le demandeur".
Je me presente, je m'appelle Raphael je suis etudiant et je vais rentrer en deuxieme annees de cycle ingenieur.

Je me resout a poster un nouveaux sujet car mes recherches ont ete infructueuses...

Je me heurte a un probleme sans doute tres bete, mais impossible de trouver la solution, je veux calculer les dimmensions minimums d'une piece a usiner sur mesure,
dans mon cas, chaque millimetre comptent.

Plutot que de me confondre en explications farfelues, voici un schema de principe de ma piece (en orange), sont representes en bleus des trous borgnes qui recevront une tige de meme diametre.


Ma question est simple: comment calculer l'epaisseur minimum (entre le diametre et la cote exterieur) de la piece sur le schema ?
J'ai choisi arbitrairement sur le schema 0.1" (un petit carreau).

Je peux avoir tout se dont j'ai besoin: force de la tige sur la piece, caracteristique du materiaux (pour ceux que ca interesse ma piece sera usine en PEEK),...

Je n'arrive juste pas a trouver le calcul, en effet on apprend surtout a dimmensionner des poutres et c'est plus complique quand c'est un cas concret !

J'aimerai aussi l'avis d'un usineur, pour que ma piece soit usinable quelle dimmension dois-je respecter ?

Toutes reponses sera la bienvenue, merci a vous.

Raphael
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[invitecaafce96]

Bonjour et bienvenue,
Vous êtes sur un forum franco-français , et si vous voulez que les spécialistes vous aident utilement , je vous invite vivement à mettre le schéma en cotes métriques !!!
Notez bien : ce n'est pas un ordre , c'est seulement une suggestion . Ce n'est pas eux de faire l'effort de convertir .
Pour les vues , vous êtes aussi en projection américaine , mais là, ce n'est pas grave , votre pièce est simple .

[invitecaafce96]

Re,
Première remarque mécanique ; vous semblez parti sur un usinage de précision , donc :
" Les trous borgnes recevront une tige de même diamètre "
Non, les trous borgnes recevront une tige glissant libre , ou glissant juste , ou légèrement serrée , ou dur ...
Il faut vous décider pour un ajustement normalisé , je pense que c'est important pour la suite des calculs , même si ce n'est pas moi qui les ferai .

[invite28292ac8]

Bonjour Catmandou, merci pour tes reponses,

En effet le schema est a la sauce americain, je n'ai pas pris la peine de le modifier car la piece est relativement simple.

Pour rapelle,
Ø tiges: 7.62 mm
Profondeur des trous entre 10 et 15 mm
Longueur de la piece environ 50mm

La hauteur et la largeur sont soumisent a discussion et vont dependre des calcules

Tiens c'est vrai que je n'avais pas precise l'ajustement, les tiges seront propablement colle a la resine epoxy, je pars sur un H8f7 cela me semble raisonable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, RaphaelUSA,
Je ne comprend pas bien ce que vous voulez, usiner votre pièce, vous pouvez faire ce que vous voulez, mais c'est pour un calcul de résistance de la pièce, à quelle contrainte.
Ou il s'agit de autre chose.
Cordialement.
Jaunin__

[invite28292ac8]

Bonjour Jaunin,

Et bien c'est simple, les tiges qui seront dans les trous seront solliciter dans toute les directions, oublions les sollicitations axiales et interressons nous aux solicitations radiales, en conaissant celles ci je veux calculer l'epaisseur de matiere minimum a avoir pour ne pas que ma piece plastifie ou se casse. Voila pour le point de vue RDM.

Ensuite d'un point de vue Usinage (qui n'est pas mon domaine) il me semble que l'on ne peut pas faire ce que l'on veut. Vu la taille des trous je ne veux pas que ma piece se casse au moment du percage..

Suis-je suffisament explicite ?

Merci a vous !

[Jaunin]

Bonjour RaphaelUSA,
Pour l'usinage de cette matière PEEK, il faudra trouver l'information sur les angles de coupe spécifiques surtout pour des trous à fond plat.
Je n'ai pas réussi à trouver une documentation spécifique sur cette matière.

Pour les calculs de RDM, pourriez-vous en dire plus, avec un croquis.

Cordialement.
Jaunin__

Par exemple, liste non exhaustive :

http://plastics.dupont.com/plastics/...L12565f_11.pdf

http://plastics.dupont.com/plastics/...ts/L12565f.pdf

http://plastics.dupont.com/plastics/...rin/DELDGf.pdf

http://197.14.51.10:81/pmb/collectio...am5/am5215.pdf

http://myaccount.diamondinnovations....ax%20franz.pdf

http://www.michaud-chailly.fr/custom...peek-lmod1.pdf

[invite28292ac8]

Encore une fois je precise que mon schena est un schema de principe, les trous ne seront pas a fonds plat car je perce avec une meche.
En ce qui concerne les parametres d'usinages pas de soucis, je sais lesquelles utiliser (merci quand meme pour la doc Jaunin, je n'avais pas celle la !)

Si personne n'est en mesure de me renseigner sur l'epaisseur minimum de matiere a laisser pour que la piece soit usinable je ferai des essais, mais au prix du PEEK je voulais eviter...

D’après moi,
M=F+N

N= a/b x F


Au sens près M et N nous donnent les efforts de la tige sur la pièce, je mets de cote N car plus faible et travaillant en cisaillement, mon dimensionnement dépend de M qui travail en flexion, je veux donc trouver X. Ma pièce peut être apparentée à un tube rond d’épaisseur X et de diametre interieur Øtige

Ma contrainte max: σmax=(M.b)/((2.IGz)/(Øtige+X))

Avec ça je peux avoir mon X mini, mais es ce que je me trompe ou cela vous semble correct ?

Merci de votre aide !

[Zozo_MP]

Bonjour Raphaël

Je ne vois pas trop le rapport entre votre premier schéma et celui qui montre les vecteurs d'effort.

Je ne suis pas trop d'accord avec vos vecteurs pour plusieurs raisons. Pour ne pas partir dans des discussions byzantines dites nous qu'est-ce qui appuie sur le levier je doute fort que ce soit un point. Ce ne serait pas la main d'un opérateur par hasard ?

Quand au vecteur en bas du trou il est très théorique car plus vous avez de jeu entre le trou et la tige et plus vos effortssur le point M seront importants.

Donnez nous les cotes en mm SVP.

Autre remarque pour la tige vu que vous allez la coller je vous suggère de faire soit un molettage pour la partie qui rentre dans l'alésage du peek soit de faire plusieurs mini rainures sur l'axe de facon à ce que vous soyez sûr que vous ayez bien de la colle partout. Le molettage sur un petite partie vous permettra de faire un emmanchement serré car si vous avez du jeu des le début ce n'est pas bon.

Vous remarquerez que je ne répond pas à votre question sur la distance entre l'alésage et le bord du peek car il me semble que votre approche est trop théorique.

En effet le fait de mettre les 2 tiges de 7,7 mm (en qu'elle matière ? ? ? ) vont plutôt renforcer la matière

Mais aussi vous n'aurez pas les mêmes contraintes si vous appuyez de droite à gauche ou si vous tirez ou poussez face à la vue de face de votre premier schéma.
De même vous n'aurez pas les mêmes efforts si vos deux tiges sont indépendantes ou solidaires entre-elles.

Brefs si vous ne voulez pas que votre pièce casse il faut nous donner toutes les informations notamment l'entraxe entre les trous (s'ils sont trop rapprochés cela fait comme les pointillés du papier toilette cela facilité la découpe).

Comme il est probable que vous n'avez rien à cirer de ce que je vous raconte je vous donne des côtes.
4 mm par rapport aux bords et 6 à 7 mm entre les deux trous ( soit 14 mm d'entraxe minimum).

Je vais vous donner une explication des vieux briscard plutôt que vous jeter sur des calculs essayez toujours de vous mettre à la place de la matière et voyez comment cela réagit. Dans votre cas prenez de la pare à modeler et planter deux crayons dedans et bougez les vous verrez mieux les déformationsen première approche qu'avec un outil de simulation par éléments finos.

D'ailleurs simulations vous disposez d'un outil de simulation vous tomberez à peut près sur les côtés que je vous ai donné sans connaître les efforts exercés en F.

Cordialement

[invite28292ac8]

Bonjour "Zozo"

Merci beaucoup pour vos conseils, j'en prend bonne note !
Apres quelques ameliorations sur le projet, ma piece sera "envelopper" dans plusieurs plis d'un composite organique/carbone, je ne devrai pas avoir de soucis car cela sera largement surdimensionne.

Pour les valeurs d'entraxe pour l'usinabilite je partirai de celles ci pour faire mes tests ! Cela me fait un bon point de depart.

Pour info, les tiges sont en composite organique/carbone, elle seront sollicitees dans toutes les directions de l'espace pour des valeurs max de l'ordre de 400N.
Je ne peut pas en dire beaucoup plus car ce n'est pas un projet personel.

[invitef29758b5]

Salut
Pour étudier les contraintes dans la pièce jaune , il faut connaitre toutes les forces qui s' applique dessus .
Les seules forces -M et -N provenant du levier ne suffisent pas .
"Il en manque une !"**
Celle qui immobilise la pièce jaune .
De résultante M+N
Et de moment en tout point la somme des moments de M et N en ce même point .

** réplique célébrissime

[Zozo_MP]

Bonsoir Raphaël.

Merci pour les explications tout à fait entre nous je ne comprend pas pourquoi vous utilisez du peek pour cette pièce vu qu'elle est noyée dans des plis carbone et avec des tiges elles aussi en carbone.

Je comprend que vous ne pouvez pas trop parler de votre projet mais je suppose que la forme en coin doit avoir du sens quelque part.

Cordialement