Épreuve U33 - Bac PRO EDPI - juin 2021

Présentation

1 Présentation de l'entreprise

L'entreprise COFIM, fondée en 1986, est spécialisée dans le travail du tube et de l’usinage à froid. Elle conçoit et fabrique des équipements de découpe et de préparation à la soudure de tuyauterie industrielle (type pipeline de 3 mm à 1000 mm de diamètre).

En plus de son catalogue de machines standard, COFIM fournit également des machines spéciales adaptées aux exigences du client.

Le siège de la société se trouve à Voiron en France et la compagnie est aussi établie dans divers pays dont le Royaume-Uni, la Pologne, la Turquie, les États-Unis, l'Allemagne, ...

2 Mise en situation

COFIM conçoit, fabrique et propose une gamme complète de machines permettant de chanfreiner les tubes afin de les préparer pour une action de soudage, dont la TU6 Chanfrei-neuse de tubes à serrage interne.

La chanfreineuse TU6 permet de chanfreiner à froid des tubes sans risque par rapport à la matière potentiellement dangereuse transportée. Elle se décline avec plusieurs motorisations de coupe. Il existe la TU6P (motorisation pneumatique), la TU6E (motorisation électrique) et la TU6H (motorisation hydraulique).

3 Descriptif du produit

Sur l’illustration ci-dessous, la chanfreineuse TU6 est représentée sans le moteur hydraulique de coupe.

- Des outils sont fixés sur les portes outils (en jaune).
- La partie gauche (en rose) est introduite dans le tube à chanfreiner.
- Un système de tirant (axe fileté qui traverse la machine) actionné par une clé à cliquet à droite (en rouge) permet le serrage des 3 mors (flèches vertes) dans le tube.
- Le plateau (orange) est mis en rotation.
- L’avance sur ce modèle est réalisée manuellement par l’action de l’utilisateur sur les manivelles (en violet).

Ce premier modèle de chanfreineuse était piloté manuellement. L’entreprise développe un modèle qui automatise le serrage, la rotation du plateau ainsi que la vitesse d’avance.

Chanfreineuse avec 3 motorisations hydrauliques

Nouvelle dénomination TU6HH :

• TU6 : Chanfreineuse à motorisation de coupe hydraulique
• H : Mouvement de serrage hydraulique
• H : Mouvement d’avance hydraulique

La vitesse d’avance est différente que l’on soit en phase d’usinage ou en phase de retour (position initiale), ce qui nécessite la conception d’une boîte de vitesse.

4 Problématique

L'objet étudié ici est la boîte de vitesse de la chanfreineuse TU6HH.

L’entreprise COFIM a fait évoluer la chanfreineuse TU6H à motorisation hydraulique.
Le système de serrage et d’avance d’outil, qui était jusque-là réalisé de manière manuelle, se fait désormais par l’intermédiaire d’un moteur hydraulique (puissance 22kW et pression 150 bar) (TU6HH).

Cette amélioration de produit a entraîné la conception d’une boîte de vitesse, afin de faire varier la vitesse d’avance (0,2 mm/tr), et la vitesse de retour en position initiale (2,4 mm/tr).
La mise en production de cette solution implique, entr’autre, un dessin de définition du carter.

5 Fonctionnement de la boîte de vitesse, objet de l’étude.

L'objet étudié, ici, est la boîte de vitesse de la chanfreineuse TU6HH.

En phase d’usinage, le moteur entraîne en rotation l’axe de vis sans fin 4 par l’intermédiaire des roues 7 et 10. La roue 8 est alors en « roue libre » sur l’axe d’entrée 2.

En phase de retour, ce sont les roues 8 et 9 qui assurent la transmission de puissance, la roue 10 est alors en « roue libre » sur l’axe d’entrée 2.

Travail demandé

1. Cotation fonctionnelle – chaines de cotes.
2. Recherche des groupes fonctionnels de surfaces et de leurs relations.
3. Interpréter une spécification.
4. Définition du géométral du carter 01.
5. Réalisation de la cotation de définition.
6. Fin de la session