1. La conception de la pré-déformation est essentielle.
Concernant les moules en plastique pour réservoirs d'air et d'eau automobiles, le contrôle qualité de la conception et de la fabrication est plus complexe que pour les moules classiques. En effet, ces pièces sont généralement moulées à partir d'un composite PA6 (PA66) + GF (30-35 %), un matériau sujet à la déformation lors du moulage. Les dimensions des pièces obtenues peuvent alors facilement être hors tolérance. Par conséquent, la maîtrise de ce comportement à la déformation, ainsi que la conception préliminaire basée sur l'expérience et les résultats d'analyses CAE, sont essentielles à la réussite de la fabrication des moules.
L'équipe d'Enuo Mold possède plus de 10 ans d'expérience dans la fabrication de moules de pré-déformation et a collaboré avec Valeo, Mahle-Behr, Delphi et d'autres clients de renommée mondiale dans le secteur des pièces automobiles. Nous présentons ici brièvement notre expérience en matière de fabrication de moules pour réservoirs d'air et d'eau automobiles. Bien entendu, chaque entreprise a ses propres pratiques ; si vous avez un avis différent, n'hésitez pas à nous contacter.
2. En analysant les dessins des pièces, il convient de clarifier les zones clés du produit et ses dimensions.
La première étape, dès réception des plans produits des clients, consiste à identifier les zones importantes du produit et les dimensions clés associées. Il convient ensuite d'accorder une attention particulière aux points essentiels, tels que la « surface d'extrémité » (qui exige une rectitude, une planéité et une tolérance dimensionnelle très strictes, les autres dimensions du produit étant ajustées en conséquence), la zone de l'« orifice du tube » (dont les dimensions sont également cruciales, avec des exigences particulières en matière de positionnement, de cylindrique et de tolérances dimensionnelles), ainsi que les nervures en forme de « bosses » et de « U », etc. Ces éléments sont illustrés ci-dessous :
Pour un nouveau moule, effectuez une pré-déformation du produit (en effectuant une « compensation de matière » dans le sens inverse de la déformation estimée, basée sur l'expérience et l'analyse par éléments finis ; les corrections seront apportées après la déformation réelle). Après l'essai du moule, procédez à de petites modifications en fonction de la déformation réelle du produit moulé, afin de corriger la géométrie plastique, la forme et la position, etc.
3. Dessin des produits.
Pour faciliter l'optimisation future des moules, il est nécessaire de créer nous-mêmes un nouveau modèle 3D du produit à partir des données du client (en conservant les paramètres importants). La détermination de la déformation du produit, combinée à l'analyse du flux de matière et à notre expérience, permet de modifier les données du produit. Vous trouverez ci-dessous les tendances de déformation observées :
Voici quelques conseils utiles pour le processus de redessin : commencez toujours par dessiner la zone de la « surface d'extrémité de base ». En fonction de la valeur de déformation, tracez les courbes de rectitude et de planéité sur le bord du produit. Utilisez ces courbes pour étirer la surface de rectitude à l'aide de la commande « Étirer » (UG). Les surfaces de planéité sont réalisées avec la commande « Bordure » (UG). Cette étape est importante pour faciliter les modifications ultérieures : dessinez d'abord la courbe, sans étirer directement la surface (commande « Étirer » (UG)). Utilisez ensuite la surface de rectitude déformée pour obtenir la forme du produit à l'aide de la commande « Décaler » (UG). Pour éviter de modifier trop de pièces du moule lors de l'optimisation ultérieure, découpez le matériau plastique au niveau de la « surface d'extrémité de base » du produit, puis récupérez-les lors des modifications T1 à T3 en fonction de la déformation réelle du produit (avec ajout de plastique).
Conseils utiles :
1. Dans la mesure du possible, évitez de copier le profil des produits du client et essayez de les dessiner vous-même. Cela facilitera les modifications ultérieures du moule, notamment l'épaisseur des parois. Si les formes sont copiées du produit du client, les données 3D risquent d'être déformées après plusieurs modifications.
2. Lors du processus de dessin, vérifiez autant que possible les données produit 2D/3D du client afin d'éviter toute différence.
4. Tendances possibles de déformation d'une partie importante du produit
1. Déformation du produit « Surface d'extrémité de base »
Il est autant que possible de réduire la déformation du matériau plastique dès le début afin d'éviter de refaire les pièces du moule. La ligne rouge ci-dessous indique la tendance estimée de la déformation du produit. Veuillez noter que les nervures en forme de « bosses » ou de « U », ou les matériaux associés, doivent être déplacés simultanément avec la surface d'extrémité de la base (si le matériau sous la bosse se déplace vers le bas de 0,5 mm, la bosse doit également se déplacer vers le bas de 0,5 mm), puis tracer les autres éléments. Il est recommandé d'utiliser la fonction « Surface » (commande UG) pour les tracer.
2. Déformation du produit « Orifice du tube »
Le rayon de courbure en « R » à la base du tube doit correspondre exactement aux données du produit client, car ce rayon influe sur la résistance de la zone critique. En règle générale, pour un tube rond, il convient d'abord de réduire la matière plastique sur les côtés, puis d'ajuster la valeur en fonction de la déformation réelle. Pour les tubes de plus grand diamètre, une forme ovale peut être prévue dès le départ.
3. Déformation de la pièce en plastique en forme de « U » du produit
Les pièces en plastique en forme de « U » nécessitent également une déformation d'environ 2 à 3 degrés. La partie centrale des nervures en « U » doit être découpée latéralement (figure 1). Une fois tous les produits correctement dessinés et le rayon « R » défini (afin de faciliter les modifications ultérieures, car la reconstruction du rayon « R » peut parfois échouer ou prendre beaucoup de temps), si certaines géométries des données 3D du client ne sont pas chanfreinées, nous pouvons les chanfreiner si cela n'affecte pas l'assemblage des pièces (la plupart des clients préfèrent que les angles vifs soient chanfreinés avec un rayon « R »). De plus, certaines géométries importantes du corps principal du produit nécessitent une attention particulière au parallélisme et à la perpendicularité lors de la déformation (figure 2).
5. Conclusion
Ci-dessus figure notre expérience de conception de moules pour réservoirs d'air et d'eau automobiles, destinés à des produits facilement déformables. Cette étape étant bien franchie, nous pensons avoir atteint la moitié du succès dans la fabrication de tels moules. Où se trouve l'autre moitié ? Consultez la section suivante de cet article, « Savez-vous comment fabriquer un moule de pré-déformation ? – Partie fabrication », la semaine prochaine.
Chers lecteurs, merci beaucoup d'avoir pris le temps de lire cet article. À bientôt pour la suite !
Date de publication : 27 juillet 2020