Support de Cours de Fabrication Mécanique Partie II

MINISTERE DE L’ENSEINGEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DE TUNIS EL MANAR
INSTITUT PREPARATOIRE AUX ETUDES D’INGENIEURS D’EL
MANAR
Support de Cours de Fabrication Mécanique
Partie II
Procédés d’obtention des pièces brutes
Classes Préparatoires Technologiques aux Etudes d’Ingénieurs
Mouna Elakhdar
Année universitaire 2018-2019

Présentation générale du cours
Contenu :
Classification des différents procédés
Moulage des pièces métalliques
Travail des métaux à l’état massif : Forgeage mécanique
Travail des métaux en feuille : Découpage et poinçonnage, Pliage, cintrage et fluotournage,
Emboutissage
Travail des métaux en poudre : Métallurgie de poudres
Soudage
Mise en œuvre des plastiques
Objectifs :
 Connaître les différents procédés d’obtention des pièces brutes
 Connaitre pour chacun des procédés étudiés : les principes, les possibilités et les domaines
d'application ainsi que les principales variantes,
 Choisir un parmi plusieurs procédés d’obtention pour une pièce de caractéristiques et de
matériau donné.
Références principales :
1. Quatremer R., Trotignon J-P Dejans M. et Lehu H., « Précis de construction
mécanique, Tome 1 », France, 1996.
2. Guillaume Sabatier , François Ragusa , Hubert Antz, « Manuel de construction mécanique
- 3ème édition » Collection, Dunod, 2009
3. Jean - Louis Fanchon, « Guide des Sciences et Technologies Industrielles », Ed.
Afnor/Nathan, 2007.
4. J.-P. Trotignon, T. Coorevits, J.-M. David, R. Dietrich, G. Facy, E. Hugonnaud, M.
Nicolas, M. Pompidou, « Précis De Construction Mécanique - Tome 2
Projets-Méthodes, Production, Normalisation ». Nathan / Afnor, 2007

Fabrication mécanique II Table des matières
Table des matières
Généralités : Classification des différents procédés .................................................................1
Chapitre I - Moulage des pièces métalliques ...........................................................................3
I. Généralités ...................................................................................................................3
1. Principe ....................................................................................................................3
2. Différents types de moulage .....................................................................................3
3. Avantages et limitations ...........................................................................................3
II. Moulage en sable (Procédé classique : en châssis et avec modèle) ............................4
1. Principe ....................................................................................................................4
2. Procédure .................................................................................................................4
3. Conception du moule ................................................................................................8
3.1 . Obtention du dessin du brut de moulage ............................................................9
3.2 . Obtention du dessin modèle et du noyau ............................................................9
3.3 . Conception du moule .........................................................................................9
Chapitre II - Procédés d’obtention des pièces mécaniques par déformation plastique ............ 12
I. Généralités ................................................................................................................. 12
II. Forgeage mécanique ............................................................................................... 12
1. Forgeage libre ........................................................................................................ 13
1.1 . Principe ........................................................................................................... 13
1.2 . Equipement ..................................................................................................... 14
1.3 . Procédure ........................................................................................................ 15
1.4 . Opérations fondamentales de forgeage libre .................................................... 15
2. Forgeage en matrice fermée : Estampage/ matriçage ............................................... 17
2.1 . Principe et équipement .................................................................................... 17
2.2 . Procédure ........................................................................................................ 18
2.3 . Règles de conception des pièces estampées (ou matricées) .............................. 19
3. Laminage ............................................................................................................... 21
4. Extrusion, filage ..................................................................................................... 22
III. Travail des métaux en feuille .................................................................................. 23
1. Découpage et poinçonnage ..................................................................................... 24
1.1 . Découpage et poinçonnage classique ............................................................. 24

Fabrication mécanique II Table des matières
1.2 . Autres procédés de découpage : Découpage au jet d’eau, Découpage au
plasma, Découpage au laser ...................................................................................... 28
1.3 . Découpage et poinçonnage CNC ................................................................... 31
2. Pliage, Cintrage, fluotournage ............................................................................... 31
2.1 . Pliage .............................................................................................................. 31
2.1 . Pliage avec commande numérique CNC ......................................................... 35
2.2 . Cintrage .......................................................................................................... 36
2.3 . Fluotournage/repoussage ................................................................................. 36
3. Emboutissage ......................................................................................................... 37
3.1. Emboutissage avec ou sans serre-flan .................................................................. 37
3.2. Etude de cas : emboutissage cylindrique à une passe ........................................... 39
IV. Métallurgie de poudres ........................................................................................... 41
1. Principe .................................................................................................................. 42
2. Préparation des poudres métalliques ....................................................................... 42
3. Compactage............................................................................................................ 43
4. Frittage ................................................................................................................... 44
5. Opérations secondaires ........................................................................................... 44
6. Avantages et inconvénients .................................................................................... 44
Chapitre III - Soudage des métaux ........................................................................................ 46
I. Généralités ................................................................................................................. 46
II. Opération de soudage ............................................................................................. 46
1. Définitions ............................................................................................................. 46
2. Etapes du procédé de soudage ................................................................................ 47
3. Classification des procédés de soudage selon la source d'énergie ............................ 48
III. Soudage oxyacéthylénique (au chalumeau) ............................................................. 48
1. Principe .................................................................................................................. 48
2. Considérations pratiques ......................................................................................... 49
3. Limitations ............................................................................................................. 49
IV. Soudage à l’arc électrique ....................................................................................... 50
V. Soudage par résistance ............................................................................................... 52
VI. Règles de conception .............................................................................................. 53
VII. Calcul de la résistance du cordon de soudure en traction et en cisaillement ............. 55
Chapitre IV – Mise en œuvre des matières plastiques ........................................................... 56
I. Généralités sur les matières plastiques ....................................................................... 56

Fabrication mécanique II Table des matières
II. Mise en œuvre par injection .................................................................................... 57
1. Principe .................................................................................................................. 58
2. Equipement ............................................................................................................ 58
3. Procédure ............................................................................................................... 59
III. Mise en œuvre par extrusion ................................................................................... 59
1. Principe .................................................................................................................. 60
2. Equipement ............................................................................................................ 60
3. Procédure ............................................................................................................... 61
IV. Mise en œuvre par soufflage/extrusion ................................................................... 61
1. Principe et équipement ........................................................................................... 61
V. Mise en œuvre par compression ................................................................................ 62