Automatisation de l’organe de coupe d’une presse

Dans le travail de formage des métaux, les machines employées sont appelées « presses » .

Dans ce mémoire, la presse automatique est conçue à produire des petites et moyennes pièces comme les rivets, les clous, les clés … , et à exécuter des travaux de pliages.

L’étude a pour objectif de développer une machine à former, et pour améliorer la productivité par des appareils d’aménage automatique.

✘ Obtention de la forme des pièces par matriçage

𒄬 Définition

a) Matricer : C’est produire des reliefs sur une masse de métal, entre deux matrices, par choc ou pression rapide. L’obtention de la forme des pièces peut s’effectuer par déformation à chaud ou à froid selon la résistance et la dimension des métaux à travailler.
b) Découpage : C’est un prélèvement sur une bande de matière, d’une pièce plane ou contour quelconque, appelée flan ou découpage.
c) Pliage : une opération de formage permettant d’obtenir une pièce de la forme développable en partant d’une pièce plane ou non.
d) Estampage : une opération qui consiste à former des saillies et des creux sur une pièce.
e) Emboutissage: C’est l’opération qui consiste, partant d’une pièce appelée flan, à obtenir une pièce creuse de surface non développable et de même épaisseur que la pièce primitive.

✾ Les différentes presses mécaniques usuelles et leurs fonctionnements

Presse à balancier à main
La vis de commande en acier traité, à plusieurs filets tournent dans l’écrou de bronze du bâti. Elle est actionnée par un volant ou un levier muni de masse. Le diamètre de cette vis conditionne l’effort disponible.

Presse à balancier à friction
La vis de commande, semblable à celle des presses à mains reçoit son mouvement d’un volant en acier, muni d’un bandage en acier chromé. L’arbre de commande, tournant dans les coussinets supérieurs, est muni de deux plateaux distants d’une valeur légèrement supérieure au diamètre du volant.

Presse à vilebrequin
L’arbre de commande est d’une forme différente et est constitué par un vilebrequin. La course du coulisseau est fixe et peut être, du fait du vilebrequin, plus grande que pour les presses à excentrique. Pour les presses très puissantes, la commande du vilebrequin est bilatérale pour réduire au maximum l’effet de torsion sur celui ci.

Presse à excentrique
Pour des courses inférieures à 150 mm, on remplace le vilebrequin par un excentrique. La rigidité de l’arbre est plus grande, et la course peut être variable. Sur la partie excentrée de l’arbre, une bague excentrée peut être rendue solidaire de l’arbre par un manchon à griffes La position de la bague détermine une excentricité de ce fait une valeur déterminée de la course.

Presse à genouillère
La genouillère est constituée par deux bielles, s’articulant l’une sur l’autre. L’extrémité de la bielle supérieure s’appuie sur le bâti. L’extrémité de la bielle inférieure transmet le mouvement au coulisseau. Cette genouillère est commandée par une troisième bielle « bielle de commande » disposé horizontalement. En faisant tourner l’arbre, la bielle de commande repousse la genouillère.

Presse à plier
Le bâti de presses est constitué par 2 flasques en acier ou en fonte réunies par des entretoises, et portant la table formée elle-même par une plaque laminée disposée sur champs. Le coulisseau, constitué comme la table, est guidé sur des glissières prévues sur les plaques, et est commande par excentrique par l’intermédiaire de bielles réglables.

L’emploi de la « presse automatique » est plus avantageux parmi les différentes machines existantes .

On peut obtenir la forme de l’objet fabriqué aussi précise que possible, et, de plus une régularité de dimensions propice à l’usinage en série.

Puis cette machine peut être utilisée par des ouvriers rapidement mis au courant de son fonctionnement.

Du point de vue économique, la construction d’une presse automatique est rentable puisque le taux d’amortissement est inférieur à la durée de vie de la machine et le TRI est largement supérieur aux taux d’actualisation.

Finalement, cet ouvrage s’est limité seulement à l’étude du mouvement du système de découpage automatique mais l’étude des autres mouvements pourrait être un autre sujet de mémoire.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE 1: GENERALITES SUR LE PROCEDE DE FORMAGE DES PIECES PAR PRESSION
I 1- Obtention de la forme des pièces par matriçage
I 2- Les différentes presses mécaniques usuelles et leurs fonctionnements
PARTIE II: CHOIX DE LA PRESSE AUTOMATIQUE
II 1- Schéma cinématique de la machine
II 2- Eléments constitutifs de la machine
II 3- Graphe de commande –Etape –Transition
PARTIE III: ETUDE CINAMATIQUE ET DYNAMIQUE DU SYSTEME BIELLE MANUVELLE
III 1- Dynamique du système bielle manivelle
III 2- Cinématique du système bielle manivelle
PARTIE IV : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DU MECANISME
IV 1- Calcul de la transmission poulies-courroies
IV 2- Etude du mécanisme à came
IV 3- Dimension des éléments du mécanisme à excentrique
PARTIE V: DETERMINATION DE L’EMBRAYAGE ET du FREIN
V1-Embrayage
V2- frein
PARTIE VI: ETUDE ECONOMIQUE
VI 1- Coût d’investissement et d’exploitation
VI 2-Les charges fixes
VI 3-Calcul de rentabilité
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE

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