RÉFLÉCHIR SUR L`OBJET TECHNIQUE

centre de
développement
pédagogique
pour la formation générale
en science et technologie
RÉFLÉCHIR SUR
L’OBJET TECHNIQUE ...
Septembre 2006
Examiner attentivement les pièces et les assembler pour obtenir un
fonctionnement adéquat de l’appareil
Réfléchir sur ...la fonction globale de l’objet technique (OT)
• Quelle aurait été la commande passée au designer?
• Quelle serait la la fonction de l’appareil (fct globale)? À quoi sert-il?
• Comment l’analyser en le considérant comme un système?
Réfléchir sur ...les fonctions techniques
• Comment nommer les composantes?
• Quelle serait la fonction technique de chacune d’elles dans l’objet?
Réfléchir sur ...les principes de fonctionnement
(force d’action, mouvements, guidages)
• Qu’observe-t-on quant aux principes de fonctionnement de l’appareil?
• Comment les représenter? Quels sont les organes d’entrée et de
sortie? Comment les pièces bougent-elles les unes par rapport aux
autres?
Réfléchir sur ...la construction
(formes, matériaux, modes de liaison)
• Comment représenter les solutions de construction?
• Qu’observe-t-on quant aux formes des pièces (fonctionalité,
ergonomie, sécurité)?
• Comment les pièces sont-elles liées entre elles?
• Qu’auriez-vous à dire au sujet des matériaux utilisés? Pourquoi les a-t-on
utilisés?
Réfléchir sur ...la fabrication
(procédés de formage, d’usinage des pièces, assemblage)
• Quels procédés a-t-on utilisés pour réaliser ces pièces?
• Y a-t-il un ordre d’assemblage, selon vous?
• Si oui, dans quel ordre doit se faire le montage?
Autres pistes de réflexion liées à l’utilisation et à la fin de vie de l’objet
• Le conditionnement du produit pour la livraison et la vente (emballage)
• L’entretien
• La réparation
• Le recyclage
Quelle a été la commande (cahier des charges*) imposée par le demandeur (le client)?
Voir le document : À propos du CAHIER DES CHARGES
Il s'agit ici de retrouver les conditions ou contraintes par rapport aux milieux associés à l’objet
technique analysé (millieux physique, technique, humain, industriel, économique,
environnemental) que le demandeur (le client) ou les concepteurs se sont imposés.
Besoin: Concevoir un jouet qui simule une balance de cuisine mécanique.
Clientèle cible : Enfants (filles) entre 4 et 8 ans .
Sécurité : Éviter tous les risques de blessure que pourrait causer l'utilisation de la
balance en tenant compte de l'âge des utilisateurs.
Utilisation probable : S’utilise à l’intérieur de la maison avec d’autres jouets qui
imitent ce que l’on retrouve dans une cuisine.
Technique de fabrication et matériaux à privilégier : En plastique
moulé par injection.
Coût : La balance jouet est destinée à être vendue dans les magasins à bas prix. Les coûts
de fabrication, d’emballage, de transport, de distribution et d’entreposage seront d’environ 40
cents et moins .
Précision et plage des mesures : La balance à une plage de mesure se situant de 0 à
500 grammes. La précision et la fidélité de l’appareil ne sont pas, des critères importants.
Les unités de graduation ne font référence à aucun système.
LE SYSTÈME «BALANCE -JOUET»
Situation initiale
Situation finale
Besoin
Matière à « peser »
Système technique
Besoin
satisfait
balance de cuisine
Information sur le
poids de l’aliment
à peser
Jouet simulant
une balance de
cuisine (aiguille
qui bouge)
Balance-jouet
Matière à « peser »
pour amuser
Gestion du système par l’utilisateur (contrôles et commandes)
Ajustement du « 0 »
Appareil en position et plateau sur la balance
Aiguille
Fonction globale du système
MOE
Matière à « peser »
MOS
Matière déplace un plateau
qui fait bouger une aiguille
Simuler une
balance : faire
bouger
l’aiguille en
déposant un
objet dans le
plateau
Balance-jouet
MATIÈRE À « PESER » SURFACE DE TRAVAIL
LA NOMENCLATURE DES PIÈCES
plateau
Butée
Tige du plateau
Ressort
de
compression
Guidage de la crémaillère
Cadran
Came
Molette
d’ajustement
Appui de
la molette
et guidage
en T
de la tige
du plateau
Crémaillère
Aiguille
Tringle
d’entraînement
de la crémaillère
Secteur denté
LES PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT
Organe
d’entrée
F (MATIÈRE À PESER)
Organe
d’entrée
secondaire
Organe de sortie
LES PHASES DU FONCTIONNEMENT
AU REPOS
EN ACTION
LE DESIGN (définir les pièces)
120º
120º
Forme prismatique (mâle
et femelle)
pour enlever la liberté de
rotation au plateau (12)
lorsqu’assemblé
à la tige 1
120º
12
7
Les 2 tétons* faits d’un
therplastique
sont chauffés et applatis
pour assurer
la liaison de 1 et 5
6
1
5
2
*[TECHNIQUE] Petite pièce en saillie
qui s’emboîte dans la partie creuse
d’une autre pièce afin de la maintenir.
3
4
10
LE DESIGN (définir les pièces)
120º
120º
120º
12
11
7
6
1
9
8
5
2
3
4
10
LE DESIGN (définir les pièces)
Le plateau
LE DESIGN (définir les pièces)
Le boîtier
DESSIN EN VUE ÉCLATÉE
120º
120º
120º
12
11
7
6
1
9
8
5
2
3
4
10
DESSIN D’ENSEMBLE
Vue arrière
Vue de gauche
Vue de face
Vue de droite
DESSIN DE DÉTAILS DE LA TRINGLE
11
4,5
Vue de dessus
9
1
5
2
6,5
28
DIA 2
5,5
5
3
2
,75
1,5
DIA 2,5
Vue de face
15
9
7,5
Vue de droite
Vue arrière
LA FABRICATION : les gammes
CENTRE DE DÉVELOPPEMENT PÉDAGOGIQUE
pour la formation générale
en science et technologie
GAMME DE FABRICATION
ÉLÉMENT : Ressort
ENSEMBLE : Ressort
GAMME N°1
FEUILLE : 1 de 4
DESSIN XXX :
REPÈRE : 1
NOMBRE : 1
MATÉRIAU : ACIER
N°
10
PHASE, SOUS-PHASE
OU OPÉRATION
MACHINE-OUTIL,
OUTILLAGE
CROQUIS
Installer une perceuse à vitesse
variable dans un montage retenu
par un étau de mécanicien.
Il est important de pouvoir régler la
vitesse car l’enroulement du fil doit
se faire à faible vitesse.
20
Ø
Serrer une tige métallique dans le
mandrein de la perceuse. On aura
préalablement percé un petit trou de
Ø 1,5 mm à une extrémité de la tige.
- Perceuse
- Montage en bois
- Collet de plomberie
- Étau de mécanicien
Montage
- Perceuse montée
- Clé de mandrin
- Tige métallique
Trou
GAMME DE FABRICATION DU RESSORT
N
°
40
30
PHASE, SOUS-PHASE
OU OPÉRATION
FEUILLE : 2 de
4
MACHINE-OUTIL,
OUTILLAG
E
CROQUI
S
Insérer le fil à ressort dans le trou
de la tige dmétallique.
- Tige métallique
-Pince coupante
Couper la longueur de fil à ressort
désirée.
50
À l’aide d’une pinces à bec long plier
le fil à ressort afin de l’empêher de
sortir.
- Pinces à bec long
- Tige métallique
Centre de développement pédagogique
pour la formation générale en science et en technologie
60
ENROULEMENT
61
À l’aide d’une pince universelle,
maintenir une tension sur le fil à
ressort et démarrer la perceuse à très
faible vitesse.
Pour cette opération il serait
préférable d’être deux :
- un qui contrôle la vitesse;
- un qui contrôle la tension et la
régularité du ressort.
- Pince universelle
- Tige métallique
61
Essayer de maintenir les spires
serrées tout au long de l’enroulement.
Un moment d’inattention peut
provoquer un défaut dans le ressort.
Si cela arrivait, continuer quand
même, les parties non désirées du
ressort à la fin.
- Pince universelle
- Tige métallique
-Lunette de sécurité
Légère pression
vers la droite
Tension
LA FABRICATION : le moulage par injection
Plastique
pâteux
1
2
Organigramme et gamme
de montage (assemblage)
1- Tige du plateau
1
2
3
4
6
5
8
7
9
10
B
A
2 - Ressort
C
3 - Poussoir
4 - Came
5 - Tringle
D
6- Crémaillère
7- Secteur dentées et aiguille
8 - Cliq uet
9 - Boîtier de gauche
10 -Boîtier de droite
11 -Bague d’assemblage
E
FIN
11
ASPECTS À ABORDER (design et ingénierie)
Le système
Sa fonction globale
Le cahier des charges
La nomenclature
Ses principes de
fonctionnement
Les phases du
fonctionnement
Les fonctions
techniques
La chaîne cinématique
Les matériaux
Sa construction
Les formes
Les fonctions techniques
Les liaisons/guidages
Les procédés
La construction/
assemblage
ASPECTS À ABORDER (design et ingénierie)
Sa production
(suite)
La planification/
organisation
Les gammes/outils
La fabrication sérielle
Le contrôle qualité
Son utilisation
Le contrôle de l’OT
L’entretien (maintenance)
La réparation
Son élimination
Rebut/recyclage