Ajustement pour emmanchement serré

[goodvibes69]

Bonjour à tous,

Je m'adresse à vous aujourd'hui car je me posais la question de savoir comment ajuster pièce serré dans un logement.

Cette pièce (cf.plan) possède 4 faces (2 étant un arc de cercles et deux autres des plans). En mécanique je sais qu'il est difficile voir même impossible d'ajuster deux faces...je m'explique, loger un rectangle dans un logement rectangulaire, il faut choisir les 2 plans parallèle que l'on va ajuster proprement et laiser du jeu pour les 2 autres...à moins que je ne me trompe profondemment.

Bref, sur le schéma1, je souhaite donc monter serré la pièce (cf.plan) dans un boitier. Sur le plan j'ai choisi d'ajuster les deux arcs de cerles de rayon R47 et R40: donc je souhaite en réalité obtenir un ajustement 7H6K5 (j'estime cet ajustement suffisant) soit 7(+0,001/+0,007).

Ma question est donc qu'il existe différentes façon d'ajuster les rayons R47 et R40..voilà le choix que j'ai fait sur ma mise en plan:R47(+0,001/+0,004) et R40(-0,003/-0). Est ce que de telle cotes sont réalisable pour un rayon ? Que pensez vous de ce choix d'ajustement ?

Concernant l'ajustement du boitier (pas de schéma pour celui là)qui va recevoir la pièce montée serrée, même topo. Je veux obtenir un ajustement de 7(+0/+0,009) donc j'ai fait le choix de R47(+0,002/+0,004) et R40(+0/+0,002). De même qu'en pensez vous ?

Dernière chose, sur la pièce plan, est ce faisable au final d'ajuster les deux plans cotés par les valeurs 13° et 9° (car je sais que sur un centre d'usinage, on peut rentrer des 9.2° par exemple). Par contre je ne sais pas quel ajustement choisir pour une valeur d'angle...dois je me lancer dans de la trigo ou au fond je m'emmbete pour rien car je ne pourrai ajuster l'ensemble de la pièce dans son logement.

Merdi d'avance pour vos réponses et bon weenk end à tous
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[Zozo_MP]

Je m'adresse à vous aujourd'hui car je me posais la question de savoir comment ajuster pièce serré dans un logement.

Bonjour

Peut être pourriez-vous nous dire :
1°) ce qui vous pousse à vouloir fixer deux pièces ensemble par emmanchement serré plutôt que toute autre méthode.

2°) en quelle matière sont les deux pièces (boitier et pièce à emmancher)

3°) à quoi sert cette pièce à emmancher. (une fois emmanché, cela devient indémontable)
4) Quels sont les coefficients de dilatation des deux pièces.
5) si vous tenez à l’emmanchement travaillez également sur l’assemblage chaud et très froid (technique du frettage).

Nous ne connaissons pas la matière du boitier et de la pièce mais si elles sont par exemple en alu ou acier ce n’est pas la même chose.
Assemblage par différence de température, on dilate le boitier et on met la pièce à emmancher dans l’azote liquide ou à -20° dans un congélateur de base. Cela permet d’emmancher gras donc des côtes moins exigeantes car le serrage se fait lorsque les deux pièces se mettent à la même température.

Je me permettrai une petite remarque sur la forme. En admettant que cela est un sens d’emmancher à force : vous pourriez ou moins simplifier la forme de la pièce en :
a) la faisant strictement rectangulaire et sans aucun rayon dans les angles. Ou si vous y tenez vraiment de simples chanfreins aux quatre angles en lieu et place des rayons (chanfreins sans aucune précision)
b) Dans le boitier vous pouvez faire des rayons si pour l’usinage du boitier c’est plus simple.


Vous pouvez faire aussi plus simple avec quatre trous borgnes dans les angles du boitier et une pièce rectangulaire sans chanfrein ou les centièmes sont facile à obtenir en « rectif » ou électroérosion et même en fraisage CN

N’oubliez pas de prévoir de casser les angles sur le pourtour de la pièce pour la partie qui sera encastrée (n’apparaît pas sur dessin). Car sinon vous ne tiendrez jamais la côte de profondeur.


L'avis d’un ancien :
-faites toujours des pièces les plus simples possible. Comme le signalait un de nos collègues du forum avec la DAO, on se fait plaisir esthétiquement ou pire intellectuellement pour des choses qui n’en valent pas la peine. Cela me semble d’ailleurs être le cas de votre pièce. Cela va augmenter inutilement le coût de votre ensemble.
- j’aurais d’autres remarques mais qui dépendent de vos réponses exhaustives aux questions.

Cordialement

[choubir]

salut a tous
en domaine da la mecanique
ne jamais oublie la matiere de l'organe a fabriquer ainsi les conditions de travail (temperature - nombre de mouvements/mn ... ect )


cordialement

[chatelot16]

les ajustement du genre h6k5 ca n'a de sens que pour des pieces cylindrique

avec des piece rectangulaire c'est le merdier : le serrage ne se repartis pas sur les face droites

avec en plus une courbe a l'envers ca va bailler quelque soit le serrage

le mieux serait de modifier les cotes de l'ensemble pour faire un trou rond est une piece monté a force ronde aussi

maintenant si tu n'a pas peur de faire du cher et compliqué et que tu garde le trou en elipse fait la piece raporté en elipse aussi et abandone ce rectangle tordus les elipse seront couteuse a usiner mais encore possible et moins pire que la forme actuelle

avec l'elipse ca garde un peu la proprieté de repartir l'effort de serrage , moins bon qu'en cercle mais ...

une elipse n'a que 2 cotes c'est quand meme moins pire que ta piece

h6 k5 : quelle idéé de mettre des tolerance aussi serré ? sur piece cylindrique c'est deja une precision couteuse : sur des pieces tordue c'est un casse tete

il faut connaitre les materiaux des pieces pour evaluer les elasticité et choisir le serrage : si c'est suffisament elastique il est possible d'obtenir le bon serrge avec des tolerances plus larges

[A voir en vidéo sur Futura]

[goodvibes69]

Bonjour ZoZo_MP et Chatelot16,

Avant tout quelques précision, ce projet entre dans le cadre d'un prototype destiné à etre utilisé dans le corps humain. Le tout fait parti de mon tout premier boulot de puis ma sortie d'école donc depuis 6mois.

Pour le moment, vu ma tres faible expérience, je n'ai pas encore assez de notion sur le cout de fab des pièces car habitué à concevoir mais jamais à faire usiner donc il est vrai que j'ai souvent tendance à faire des pièces trop compliqué...c'est pour cela que je suis souvent sur ce forum pour avoir des conseils.

Pour repondres à vos questions:
- le boitier est soit du PEEK soit du Radel PPSU (matx biocompatible)
- la pièce à emmanché est de l'inox 316L
- raison d'emmancher c'est qu'en réalité je n'ai pas la place pour faire des perçages dans le boitier
- cette pièce emmanchée à pour but de protéger un bourrelet de colle qui permet de fixer le tube coudé (cf. image) dans le boitier. L'ennui c'est que cette sonde doit subir plusieurs cycles de stérilisation afin d'etre utilisée dans le corps humain. apres contact avec Loctite, il s'avere que leur colle va se deteriorer apres 3 cycles de stérilisation donc je dois trouver une astuce pour que le colle soit protéger contre l'agent de stérilisation d'ou l'idée de cette pièce servant d'obturateur.
- dorme particulière car le tube coudé qui est collé est creux pour permettre à un liquide de refroidissement de passer dedans. donc le boitier contient deux perçages obliques...d'ou le fait que l'obturateur est une ellipse au centre
- pas de place pour une forme rectangulaire mais je vais essayer une forme en ellipse pour l'extérieur (je n'y avais pas pensé), ça devrait passer.
- les ajustement que je choisis sont issus de mon bouquin de conception donc pas assez de recul pour choisir moi meme les ajustement qui iront bien
- budget: c'est un proto donc j'essaie de faire attention au cout mais pour le moment, pas de projet d'industriallisation, je sais bien que ce n'est pas une raison.

J'espere avoir repondu correctement àvos questions, en tout cas, une fois de plus, merci pour votre aide et vos conseils.

Bon dimanche à vous

[chatelot16]

ton bouquin qui te donne des ajustement serré doit parler de piece en acier

avec le plastique qui est plus souple il faut des serrages plus important

mais avec la sterilisation il faut savoir si le plastique chaud supportera la contrainte ?

pourquoi ne pas faire la piece eliptique en plastique aussi : au moins son elasticité evitera de soumettre le logement a des contraintes excessives

[goodvibes69]

Je sais que le procédé de stérilisation dure 75 min à une température de 45°C...procédé STERRAD (avec phase plasma) donc je pourrait par exemple utilisé du PE qu est tres souple ou peut etre justement est ce trop élastique...du PA sinon...en tout cas dès demain je modelise cela...merci de ton aide

[Zozo_MP]

,

Pour le moment, vu ma tres faible expérience, c'est pour cela que je suis souvent sur ce forum

Pas de problème pour vous aider et vous dire ce que nous pensons aimablement. C’est la vocation même du forum.

- le boitier est soit du PEEK soit du Radel PPSU (matx biocompatible)
- la pièce à emmanché est de l'inox 316L

A mon avis il ne faut pas utiliser de l'inox avec du peek cela ne tiendra jamais car vous ne pourrez ni tenir la côte dans la peek, mais surtout la rigidité et les coefficients de dilation sont trop différents entre les deux pièces. En plus votre pièce est trop peu épaisse.

- raison d'emmancher c'est qu'en réalité je n'ai pas la place pour faire des perçages dans le boitier
- cette pièce emmanchée à pour but de protéger un bourrelet de colle qui permet de fixer le tube coudé (cf. image) dans le boitier.

- forme particulière car le tube coudé qui est collé est creux pour permettre à un liquide de refroidissement de passer dedans. Donc le boitier contient deux perçages obliques...d'ou le fait que l'obturateur est une ellipse au centre

Nous nous rappelons très bien de votre précédent post
http://forums.futura-sciences.com/thread188399.html miniature du #1

- pas de place pour une forme rectangulaire

Bien sûr que si que vous avez la place pour la faire rectangulaire. D’ailleurs dans votre précédent post la forme était rectangulaire.


De toute façon je crois qu'il faut penser le problème tout autrement et abandonner cette idée de pièce à emmancher qui protège un truc qui protège, etc, etc...

Je réifie le problème si vous le voulez bien. Merci de rectifier les inexactitudes dans ma compréhension du problème.

Quelques questions avant :
a) est-ce que le boitier ou plutôt la tête du boitier est démontée à chaque phase de stérilisation.
b) Sans dévoiler vos secrets je suppose que la tête du boitier vient sur une autre pièce et qu’il y a un joint entre ces deux pièces. Si la tête du boitier est juste en pression sur une poche comment cela tient entre les deux.
c) Est-ce que la pièce à encastrer est en contact extérieur ou est-elle en sandwich avec l’autre partie sur lequel le boitier est fixé.
d) Si la pièce est en contact extérieur lors de la stérilisation est-elle en contact avec le liquide de stérilisation.

Alors comment faire ?
- le bourrelet de colle du bas a pour but d’éviter que le liquide de refroidissement qui circule dans le tube ne s’infiltre entre le tube inox et le boitier en Peek. Mais après il faut protéger la colle. Je suppose que s’il faut protéger la colle c’est qu’elle est à un moment ou un autre en contact avec un liquide de stérilisation, ce n’est pas seulement un problème de température (45° ce n’est rien pour une colle technique)
- Comme le liquide va tout aussi bien s’infiltrer entre le Peek et la pièce emmanchable en inox cela ne va pas beaucoup protéger.
- Il faut donc trouver un moyen de ne pas mettre de colle en bas ou tout du moins qu’elle ne soit pas accessible par le bas

J’ai une idée ou deux à vous soumettre pour contourner la difficulté mais j’attends vos réponses pour vous les soumettre. Autant vous présenter des idées qui auront une chance de tenir la route et de vous agréer.

Cordialement

[goodvibes69]

Bonjour Zozo_MP,

Commençons par répondre à vos questions:

a/ ce que vous appelez "tête du boitier" est en realité le dispositif lui-même (boitier+couvercle montés vissés avec joint torique à l'intérieur)...cet ensemble ne se démonte pas entre les différents utilisations et donc entre chaque cycle de stérilisation.

b/ cet ensemble est recouvert par une enveloppe (sorte de gros preservatif), je place un second joint torique mais à l'extérieur (cf. gorge sur le boitier) qui réalise mon étancheité car seul la partie basse doit etre refroidie.

c/ donc effectivement la pièce encastrée va être en contact avec ce liquide (en gros de l'eau déminéralisée)...durant son utilisation au bloc uniquement

d/ lors de la stérilisation, la sonde est d'abord décontaminer avec une lingette puis elle passe dans une étuve "basse température"...mais seul la sonde dans l'etat actuel visible sur le schéma est stérilisée...à ce moment, il n'ya pas l'enveloppe extérieur...c'est donc à ce moment là que la colle est exposée à l'agent stérilisant et c'est donc durant cette phase que je dois protéger ma colle tout en stérilisant l'intégralité de la sonde...d'où cette solution d'obturer la colle definitivement.

Cet obturateur n'a pas pour but d'empecher le liquide de refroidissement d'etre en contact avec la colle car cela n'est pas gênant...c'est vraiment uniquement lors de la phase de stérilisation que cela pose problème...la sonde est prévue pour supporter 30 cycle de sté or la colle ne resistera qu'a 3 cycles maxi...

Je viens également de penser à une chose, du point de vu analyse de risque, si je conserve cette idée de pièce à emmancher, cette pièce doit être un matériau biocompatible également...que pensez vous de l'idée de Chatelot16: je change la forme de cette pièce en une ellipse et je la réalise en PEEK ou en PPSU...par contre à priori les ajustements que j'avais choisi seront trop faible...un conseil là dessus ?

Quoi qu'il en soit merci beaucoup pour votre aide

[goodvibes69]

Dernière précision pour Zozo_MP,

Pour une raison de garanti de stérilisation, j'ai du utiliser ce tube coudé en Inox car le procédé de sté ne garanti pas que le perçage dans le PEEK/PPSU sera stérile...donc ce tube coudé est enduit de colle puis inséré dans le boitier...

donc si je n'utilise pas d'obturateur, quoiqu'il en soit, cette faible épaisseur de d'adhésif (environ 0.10 mm d'épaisseur de jeu pour la colle) sera en contact avec le gaz stérilisant (oui car le procédé sterrad utilise un gaz)...je dois donc le protéger...

petite précision mais qui a une grande importance

[Zozo_MP]

Dernière précision pour Zozo_MP,

Bonjour goodvibes69

Merci pour toutes vos réponses précises, cela éclairci un peu le problème.
Je réfléchi à tout ça et je reviens vers vous.

Mais avant encore une petite question : pour quelle raison votre pièce en inox et implantée en oblique et non pas de façon verticale puisque le tube est courbé en haut de toute façon.

Cordialement

[goodvibes69]

pour faciliter l'insertion de l'ensemble dans l'enveloppe...la diamètre extérieur est de 100mm et c'est déja pas facile à glisser dans le préservatif.

Si les tube sortaient verticalement ça me prendrait plus de place car la partie bleu gris sous la sonde est la zone à refroidir...l'aspiration et le refoulement doivent etrre diametralement opposé pour une meilleur circulation du liquide. Egalement pour gagner de la place au niveau de la connectique à l'arrière, la partie belu grise n'est pas concentrique au boitier (cf. schéma).

Donc etant donné que cette partie connectique n'est pas modifiable, autant en profiter et faire sortir les tubes coudés à ce niveau car quoiqu'il se passe on va s'emmbeter à insérer le preservatif dans cette zone de connectique donc j'en ai profité pour les placer de façon oblique mes tubes inox afin qu'il arrivent à ce niveau là.

Je viens de modéliser le conseils de Chatelot avec des ellipses, je vous poste rapidememnt les mises en plan...par contre je veux bien vos conseils à partir de là en terme d'ajustement étant donné que les deux matériaux seront du PEEK/PPSU et que mon GDI donne des ajustements pour de l'acier à priori.

Merci

[goodvibes69]

Voici donc l'idée de Chatelot16 modélisée (cf. plans).

Sur le plan du boitier, pour faire vite, il n'ya pas de coupe pour la profondeur de l'extrusion en ellipse, mais elle sera de 2mm (+0/+0.1). L'ellipse possède une inclinaison de son grand axe de 7° car même orientation que le perçage oblique et ainsi il épouse bien le biseau du tube coudé en inox. De plus il se situe à 1mm de l'alésage excentré...j'espère que lors de l'usinage cela ne va pas éventrer ce perçage central sinon elle sera à refaire. Malheureusement je ne peux pas décaler d'avantage le perçage oblique vers l'extérieur de ma pièce car alors cette fois ci, c'est le perçage oblique qui risque d'éventrer le diamètre extérieur (100mm)...tout est fait dans ce projet pour miniaturiser au max la sonde.

La pièce emmanché sera donc dans le même matériau que le boitier...par contre que choisir en terme d'ajustement pour les valeurs du grand axe et du petit axe de l'ellipse du boitier et de la pièce emmanchée ?

Je dirais (avec mon GDI encore une fois): H7m6
par contre comment le répartir pour les valeurs du grand et petit axe de l'ellipse ?

[chatelot16]

pour moi une precision 6 en plastique ca n'a pas de sens

le plastique est plus souple que l'acier : il faut un serrage plus fort et du coup des tolerance moins serré suffisent

mais pour choisir le serrage je n'ai qu'une methode : usiner quelque pieces d'essai dans la meme matiere avec different serrages et voir ce qui est trop ou pas assez dur

evidament pas en elipse mais en cercle de meme diametre moyen

[chatelot16]

qu'est ce qu'un GDI ?

[goodvibes69]

Guide du Dessinateur Industriel...pour ce qui est de l'ajustement je ne peux pas faire d'essai car pas le matériau...je vais solliciter mon usineur à ce sujet là...sinon auriez vous au moins une idée de l'ajustement nécessaire ?

[chatelot16]

Guide du Dessinateur Industriel ! ah le chevalier tout simplement !

je ne peut pas te donner un serrage au pifometre

je ne connais meme pas la dimension de ta piece

je n'ai pas l'habitude d'utiliser ta matiere

je ne sais pas comment ca se comportera avec la sterilisation

[goodvibes69]

Merci quand mêm pour votre aide

[Zozo_MP]

Bonjour

Votre usineur ne va rire pour faire votre pièce en tout les cas ce sera en deux fois minimum.


Je vous suggère :
a) de ne pas demander une précision supérieure à 0,05 pour la cote de 16 de b) de coller la pièce tout simplement. Mais par un soudure autogène (collage autogène). Pour cela il faut vous procurer quelques échantillons et utiliser des solvants ou assimilés. Je ne sais pas lequel est le mieux adapté mais pensez au chloroforme, à l'acétone, à la gelée utilisée pour coller les tubes de PVC. Sur le forum chimie ils pourront vous dire quel type de solvant utiliser et surtout les précautions d'emploi.
L'avantage du collage autogène et de n'avoir pas de colle sujette à altération. De plus cela résoudra une éventuelle infiltration de source de pathologies nosocomiales entre la plaque et le boitier.

Par ailleurs je réfléchi comme promis à une autre façon de monter le tube inox.

Cordialement