Conception pièces et outillages en injection

Conception pièces et outillages en injection
Personnes concernées
Techniciens, ingénieurs, responsables bureau d’études, chefs de projet, dessinateur, agent
de méthodes, concepteur de pièces devant faire appel au procédé d’injection, personne
intégrant un bureau d’études de pièces injectées.
Pré-requis
Posséder de bonnes bases en dessin industriel et construction mécanique.
Avoir suivi le stage « Connaissance des matières plastiques » ou avoir un niveau
équivalent.
Objectifs
Définir les principaux critères de choix matière à partir du cahier des charges
pièce,
Concevoir une pièce injectée en déjouant les pièges de la conception, en
tenant compte de l’outillage associé et des opérations de reprise
Concevoir un outillage techniquement et économiquement performant
Prendre en compte les défauts et contraintes liés à l’outillage pour le
perfectionnement de la conception de pièce.
Durée
2 x 5 jours séparés par un retour en entreprise (70 heures).
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Méthode pédagogique
Exercices et débat
Etude de cas et analyse de problèmes rencontrés lors de la conception et
solutions possibles pour réduire les risques,
A partir d’une étude de cas, interpréter les résultats d’une analyse rhéologique
et proposer des améliorations.
Conditions de formation
Cette formation est assurée par un formateur possédant une sérieuse expérience
industrielle en matière de conception et de mise au point de produits injectés. De
nombreuses applications pratiques illustreront les erreurs ou anomalies de conception
à éviter ainsi que leurs conséquences.
Conditions de sécurité
L’application des règles de sécurité nécessite que chaque stagiaire soit muni d’un
vêtement de travail et d’une paire de chaussures de sécurité pour les travaux en
atelier. Les conséquences du non respect de leur part ne sauraient engager la
responsabilité de l’ISPA.
Programme
I)
La matière
1.
Rappel sur les matières plastiques
Objectif : acquérir les connaissances fondamentales sur les matériaux
2.
Structure des matériaux
Relations structures – propriétés
Transitions de phases
Le retrait
Impact sur la conception des pièces et outillages
Caractérisation des matières plastiques
Objectif : posséder les connaissances nécessaires permettant de choisir la
matière la mieux adaptée à une utilisation donnée
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3.
Normalisation des essais : NF, ISO, UL, DIN, ASTM
Caractéristiques mécaniques :
• Traction
• Flexion
• Compression
• Choc
• Dureté, etc…
Caractéristiques thermomécaniques :
• Température de fléchissement sous charge, HDT
• Température de ramollissement Vicat
Caractéristiques électriques :
• Résistivité
• Résistance au courant de cheminement
• Rigidité diélectrique, etc…
Caractéristiques spécifiques :
• Fluidité
• Comportement au feu
• Propriétés optiques
• Vieillissement
Monographie des polymères
Objectif : connaître la « carte d’identité » de chaque matière
thermoplastique pour guider un choix
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Présentation des différentes familles
Tour de table sur les matières utilisées par les participants
Etude monographique des différentes matières thermoplastiques suivant
une trame préétablie
• Nom chimique ISO
• Densité, structure, obtention
• Températures de transition
• Avantages et limites d’emploi
• Conditions de mise en œuvre
• Utilisations
• Coût
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4.
Fiche technique matière
Objectif : être capable de traduire une fiche technique
II)
Analyse d’un cahier des charges pièce et traduction en caractéristiques
matières
• Caractéristiques physiques
• Caractéristiques de mise en œuvre
• Caractéristiques économiques
Exemples de fiches matière « fournisseurs »
Conception d’une pièce
Objectif : apporter les connaissances fondamentales permettant de
concevoir une pièce plastique répondant au plus près à un cahier
des charges et nécessitant un outillage techniquement et
économiquement satisfaisant.
1
Critères de choix du matériau
2.
Conception
Epaisseur parois
Nervures et renforts
Bossages
Trous
Rayons
Bords
Parois et fonds
Dépouilles
Contre-dépouilles
Zones d’Alimentation
3.
Procédure de conception (check-list)
4.
Assemblages élastiques (géométrie et dimensionnement)
5.
Présentation des procédés d’assemblage (principe, possibilités et
limites d’emploi)
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Encliquetage
Emmanchement à force
Bossage (vissage)
Film-charnière
Soudage
• Ultrasons
• Plaque chauffante
• Friction (rotation et vibration)
• Laser
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6.
Tolérances dimensionnelles
7.
Contexte
Normalisation
Présentation de la norme NFT 58000
Défauts des pièces injectées
III)
Rivetage
Insertion
Surmoulage
Collage
Automatisation et contraintes dimensionnelles (cotes outil)
Identification des défauts liés à la conception
Causes, remèdes associés
Etude de cas ISPA et Stagiaires
Conception par l’exemple : analyse et débat autour de pièces ISPA ou proposées par
les participants
IV)
Synthèse de fin de première semaine
Regard sur les points à revoir ou préciser
Questions
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Deuxième semaine
V)
Conception d’un outillage
Objectif : apporter les connaissances sur la conception et la réalisation
d’un moule.
1.
Généralités sur le moule
Le projet
•
Facteurs influençant la conception de l’outillage
•
Rôle des prototypes dans la conception
Définition
•
•
•
•
•
2.
Les 5 fonctions du moule
Fonction guidage et centrage
Fonction alimentation
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Relation buse presse / buse moule
Alimentation par carotte directe
Disposition des empreintes
Section des canaux d’alimentation
Dimensionnement des canaux
Pièges à goutte froide
Positionnement et dimensionnement du seuil d’injection
Différents seuils
Moule 3 plaques
Eventation ; précautions, techniques
carotte et canaux isothermes
canaux chauds bloc froid
canaux chauds bloc chaud
Fonction mise en forme
•
•
•
•
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Architecture, composants
Eléments standards
Matériaux utilisés
Nuances d’aciers
Compatibilité de frottement des matériaux
Démoulage de dépouilles
Démoulage de contre dépouilles internes ou externes par déformation
Démoulage de contre dépouilles externes
Démoulage de contre dépouilles internes
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Fonction refroidissement
•
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•
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Fonction éjection
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•
•
•
3.
Techniques particulières
Démoulage de filets extérieurs
Démoulage de filets en force
Techniques de dévissage
Moules à étages
Documents outillages
VI)
Choix des épaisseurs de plaques
Surface de plan de joint
Systèmes et moules spéciaux
6.
Grainage
• Par électroérosion,
• Par attaque chimique
Polissage
Traitements de surface
Résistance mécanique du moule
5.
Ejecteurs de carotte
Ejecteurs de pièces
Ejection par dévêtissage
Ejection par soupapes pneumatiques
Ejection bi-étagée
Etat de surface d’un moule
4.
Isolation du moule
Circuits de refroidissement et disposition
Refroidissement en pavé
Techniques de refroidissement des broches
Refroidissements des empreintes (solutions d’alliages)
Calcul simplifié des circuits de refroidissement
Calcul du temps de refroidissement pièce
Listing cahier des charges outillage
Procédure de conception (check-list)
Validation plan d’outillage
Listing réception outillage
Etude de plan de moule
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Plan ISPA ou présentés par les participants
• Nomenclature
• Construction
• Cinématique
• Refroidissement
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VII)
Technologie de l’injection
Objectif : familiariser avec la mise en œuvre et mieux cerner les difficultés
du process d’injection.
1.
La presse
2.
Process d’injection
3.
Fonction fermeture – sécurité outillage – verrouillage
Fonction plastification /injection
Analyse des phases
Cycle
Paramètres de moulage
Défauts des pièces plastiques liés au process
Démonstration sur presse à injecter.
A partir d’une presse équipée d’un moule et réglée, mise en route et analyse
des différentes phases avec présentation de l’influence des paramètres
fondamentaux sur la qualité des pièces
VIII)
Débat et débat de fin de session
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