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close this bookFormation Professionelle en Afrique: Technologie Generale pour Construction Métallique - Tome 2
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View the document19. Pratiques du travail du tôle - Le dressage des tôles
View the document20. Fabrication des pièces mécaniques par découpage
View the document21. Le cisaillage
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View the document25. Le cintrage
View the document26. Le cintrage des tubes
View the document27. Métallurgie
View the document28. Production des pièces mécaniques par formage
View the document29. Classification des fers
View the document30. Traitements thermiques des métaux
View the document31. Le forgeage
View the document32. Le torsadage
View the document33. L'usage des profiles de fer
View the document34. Les organes d'arrêt pour ouvrages métalliques
View the document35. Généralités du soudage autogène
View the document36. Soudage électrique à l'arc
View the document37. Le soudage électrique par résistance
View the document38. Le soudage aux gaz - Soudage oxyacétylénique

20. Fabrication des pièces mécaniques par découpage

Le découpage consiste à obtenir un contour extérieur ou intérieur en créant une discontinuité dans un matériau se présentant généralement sous forme de feuille, de bande, de barre ou de profilé.

I. Découpage par action mécanique

1. Le sciage

* Cette technique a de nombreuses applications dans le domaine des fabrications mécaniques:

- découpe de métaux en feuilles ou en plaques
- découpe de profilés et de tubes
- démasselottage des pièces de fonderie, etc.

* Le sciage mécanique:

La conception des machines diffère par le mouvement de coupe et l'outil utilisé.

- Avec la machine à scier a archet, le sciage se fait en tirant. La pression de coupe nécessaire est réglable, soit à l'aide de poids, soit par un système hydraulique.
Outil: lame

- La scie à ruban fait une translation contenue. Elle a le plus souvent une table orientable et leur vitesse de coupe est réglable.
Outil: ruban

- La scie circulaire à froid fait une coupe progressant uniformément par rotation.
L'avance et la vitesse de coupe sont réglables conformément à la matières d'œuvre.
Outil: disque

* Le sciage thermique:

Le ruban de la scie (en acier au chrome-tungstène) est animé d'un mouvement de coupe à très grande vitesse (jusqu'à 8000 m/mn) qui provoque un échauffement localisé.

Il n'y a pas fusion mais ramolissement de matériau, et le découpage s'en trouve facilité. Ce procédé est d'autant plus efficace que la chaleur reste concentrée dans la zone de travail du ruban ce qui favorise son utilisation dans le cas d'alliages inoxydables ou réfractaires.

2. Le cisaillage

La technique de cisaillage consiste à découper un matériau sous l'action d'un effort tranchant.

* Cisaillage des matériaux en feuilles:

Cette technique permet la découpe des formes extérieures sur des plaques minces (16 mm max.):

- par des lames: cas de la cisaille guillotine,

- par des molettes: pour des plaques de grandes longueurs (refondage des tôles en rouleaux par exemple).


Figure

* Le poinçonnage:

- Principe

L'étude du cisaillement conduit naturellement à découvrir le principe du poinçonnage. On peu facilement admettre que cette technique est un cisaillement de forme fermée (forme quelconque plus souvent circulaire). Pour cela, il suffit de modifier la longueur des lames et de les orienter suivant un tracé pour obtenir deux outils: le poinçon (pièce mâle) et la matrice (pièce femelle). L'obtention de l'usinage est due à la pénétration du poinçon dans la matrice. la partie de métal enlevée prend le nom de "débouchure".


Figure

- Règles générales pour la conduite du poinçonnage

a) Les axes du poinçon et de la matrice doivent être confondus afin que le jeu des outillages soit uniformément réparti.

b) Le dévêtisseur doit être réglé chaque fois que l'on change d'épaisseur a poinçonner.

c) La conduite générale de l'opération comprend:

° l'accostage: la pièce est en contact d'une part avec le poinçon, d'autre part avec la matrice;

° la pénétration: la course du poinçon doit être minimum et permettre le débouchage;

° le dégagement: c'est l'extraction du poinçon qui nécessite l'interposition des extracteurs;

il y a lieu de lubrifier au cours du travail pour réduire les frottements.

- Positionnement des pièces

a) Lorsqu'il s'agit de poinçonner un seul trou localisé dans une barre, on peut orienter les axes de celui-ci marquant leur intersection par un coup de pointeau qui permettra le logement de la "mouche" du poinçon (fig. 4) et guidera son positionnement.

b) Lorsqu'il s'agit de poinçonner plusieurs trous soit d'entraxe a module constant, soit de coordonnées différentes, il y a lieu de prévoir des réglages par butée ou par montage de positionnement (fig. 5).

Le type de poinçonnage s'effectue généralement sur machine à col de cygne pouvant exécuter des trous de 3 mm à 30 mm de diamètre.


fig. 4


fig. 5

* Le grignotage:

Cette technique permet de découper dans des matériaux en feuille des profils intérieurs et extérieurs à l'aide d'un poinçon animé de vibrations verticales rapides. Le profil est obtenu par la combinaison de la forme du poinçon et de la trajectoire relative outil-pièce.

* Le grugeage:

Dans ce cas, les lames épousent généralement la forme de l'usinage à obtenir, ce qui implique de disposer d'un grand nombre de jeux d'outillages appropriés au travail désiré et ce qui conduit a préférer les techniques de cisaillage ou de grignotage à celle du grugeage.

Toutefois, certains usinages rentrants, comme le montre le tableau des opérations de grugeage sur différents profilés, nécessitent l'emploi de cette technique qui, d'autre part, est économique quant à l'investissement du matériel mis en œuvre. Certaines machines a postes multiples sont d'ailleurs équipées d'un grugeoir mécanique combiné avec d'autres machines d'opération.


Opérations de grugeage sur différents profilés

- Les outils de grugeage

Le grugeage est basé sur le même principe que le poinçonnage. L'attaque du couteau est matérialisée par un angle a afin de réduire l'effort instantané. Cette technique est surtout appliquée sur les profilés (entailles diverses). On peut exécuter des entailles de toutes formes en utilisant des outillages adaptés.


fig. 6

II. Découpage par combustion

Les techniques d'oxycoupage permettent de découper des formes intérieures et extérieures dans des tôles épaisses (épaisseur > 5 mm) à l'aide d'un chalumeau oxyacétylénique muni d'une amenée supplémentaire d'oxygène qui accélère la combustion du matériau.