[Technique] La FPE-JBB, une 250 deux temps française...

Comme on le voit dans les calculs précédents, la limite élastique n'intervient pas.
Donc on trouve quasiment la même chose pour tous les alu car seul le module E a une influence.

Mais si on calcule la contrainte maxi supportée par la poutre : Mfz / (IGz / v) = 55,55 MPa soit environ 56 MPa
On se rend compte que pour l'aluminium choisi on est assez loin de sa limite élastique (460 MPa je le rappelle).
La marge de sécurité est ici de 460 / 55,55 = 8,28

On peut donc appliquer beaucoup plus que 1000 N sur cette poutre. et donc provoquer une flèche plus importante qu'un millimètre.
Si on va jusqu'à la limite élastique (ce n'est pas raisonnable mais ça permet de comprendre !) on va pouvoir appliquer 8280 N !
(on retrouve le facteur  8,28     8280 = 8,28 x 1000 )
La flèche maxi augmente dans les même proportion. On a vu qu'elle était directement proportionnel à l'effort.
On frise donc les 9 mm.
Alors que l'alu le moins costaud ne pourra pas aller au-delà de 1,3 mm sans entrer dans le domaine plastique (d'où déformation permanente)...puis rupture....

En pratique on n'ira pas jusque là avec le 7075.
On se donnera par exemple un coefficient de sécurité de 3 et on limitera donc la force à 2760 N.

Pour mes besoins - simples avec des profilés usuels et des matières non exotiques -  j'utilise le petit utilitaire suivant : http://jean.lamaison.free.fr/flexion.html
Ca permet de vérifier rapidement si la flèche pour le profilé retenu est acceptable ou non pour l'application. Pour les matières non déjà intégrées, on peut rentrer les valeurs manuellement.

Concernant les aciers nouveaux et les procédés récents utilisés dans les aciéries (et aussi, récemment, par au moins certains constructeurs auto), un lien intéressant issu trouvé en explorant la source citée par Vivien : https://france.arcelormittal.com/news/2019/juil/usibor-20e-anniversaire.aspx

Entre l'acier "inconnu de tous" utilisé dans les années 60 pour certaines pièces moteur des Honda 6, et les aciers actuels, on n'a pas arrêté la recherche, les "cuisines" de tous genres, et leurs mises en oeuvre !

Merci Noël pour ce lien, cela confirme l'emplacement de ces aciers à haute limite élastique: les pièces structurelles, ce qui semble logique. Travaillant dans ce milieu, il y a une bonne quinzaine d'années que l'on avait à prendre en compte le traitement de nuances jusqu'à 2000 Mpa de résistance à la rupture, ce qui conduisait à repenser le dimensionnement de certaines machines.
Dan

Dan42 a écrit:

Vivien57 a écrit:

Dan42 a écrit:

Noël a écrit:

A ce sujet, il existe des aciers dits "HLE" (Haute Limite Elastique).
Ils sont très utilisés pour - évidemment - les ressorts (!), mais aussi pour (par ex.) les tôles extérieures (la "peau") des carrosseries d'autos, et peuvent être très minces (moins d'un mm).
Pour les tôles des structures intérieures, on utilise des aciers à moindre limite élastique, qui se prêtent mieux à l'emboutissage à la presse, et qui - étant structurelles - sont généralement plus épaisses.

Noël, c'est exactement l'inverse, la peau des carrosseries est essentiellement faite avec des aciers extra doux pour absorber les chocs par déformation importante, au contraire, les pièces structurelles sont en nuances bien plus costaudes, avec justement des emboutis plus difficiles et souvent avec des plis invisibles car cachés. Les aciers doux ont un allongement% élevé, de l'ordre de 40 et se prêtent donc parfaitement à l'emboutissage profond et complexe. Dans le temps, oui il y avait des carrosserie en ferraille dure, mais c'était avant. La tôle carrosserie c'est du bas carbone recuit surtout pas écroui, de plus galvanisé à chaud de nos jours, ce qui opère la recuit par la même occasion.
Dan

Désolé Dan, mais Noel à raison, les HLE( la gamme usibor est développé sur le site où je travail ) sont bien utilisé sur les pièces structurelle des chassis de voiture. Les HLE ont été développé, pour avoir une haute limite élastique pour permettre, a dimensions équivalente d'absorber plus d'énergie lors des accident(plus d'effort pour dépasser la zone élastique). Les pièces de carrosserie peuvent être en acier comme en plastique, ils sont là pour habiller la voiture.

Ce n'est pas ce que j'ai dit?: le costaud pour la structure et la chique pour l'habillage.
Dan

Ce n'est pas ça, c'est peut-être une erreur lors de ta rédaction, mais tu dis bien "la peau des carrosseries est essentiellement faite avec des aciers extra doux pour absorber les chocs par déformation importante, au contraire" alors que c'est bien le châssis et l'acier HLE qui est conçu pour absorber les chocs comme l'expose Noël. La peau chique et molle, comme tu la décris, n'est pas conçu pour absorber l'énergie d'un choc.
Cette propriété d'absorbé beaucoup d'énergie viens du design de l'ensemble des pièces(appelé "caisse en blanc" c'est à dire sans habillage) et de l'acier HLE ayant un Re très élevé,
Il faut beaucoup d'effort pour dépasser le Re et donc déformer plastiquement la pièce qui est prévu pour absorber le choc.


source

Hi
Nul besoin de valider quoi que ce soit par un calcul compliqué (dans ce cas), une démo simple est tellement plus parlante

https://youtu.be/PpMcEySwkrA

Merci MacPepR de t'inquiéter pour moi. Ce que tu expliques je comprends bien avec ton schéma. Maintenant le module de Young j'avoue que j'ai zappé : chuis trop vieux

panerai a écrit:

Hi
Nul besoin de valider quoi que ce soit par un calcul compliqué (dans ce cas), une démo simple est tellement plus parlante

https://youtu.be/PpMcEySwkrA

Ça aurait tout changé si tu avais bridé le haut!
La, tu déséquilibres l’œuvre...

Edifiant la vidéo, tu ne forces carrément pas. Comment peut-on oser vendre une merde pareille ? Je parle du cadre et du bras osc.

Ahurissant.
C'est du vrai Chamallow !
Ca fait peur quand on pense au cadre lui-même : la liaison entre l'axe du BO et la colonne de direction ...
Ceci dit, l'architecture de cette partie cycle me semblait dessinée un peu "à l'arrache" !

Bonjour à tous,

merci ça fait plaisir de lire tous ces gentils messages  


Pour répondre

fpayart a écrit:

Pourquoi seulement 70%, je n'ai pas trouvé de réponse ?
Y a t'il une solution pour récupérer 100% ?
Dans l'hypothèse d'un nouveau traitement thermique, faut-il mieux utiliser du métal d'apport ER4643 plutôt que le 5356 ?

Al mach est demandé au parloir.

Francis.

Le revenu est un phénomène activé thermiquement. En fonction des alliages, les caractéristiques mécaniques peuvent se développer totalement à température ambiante (c'est la maturation) en 5 jours, et pour d'autres sur des siècles. Faire un revenu en augmentant la température, c'est une façon d'accélérer le processus de durcissement.
La maturation est un revenu particulier.

Concernant le soudage, je n'ai pas vraiment d'arguments pour dire que le 5356 (AG5) est à proscrire, si ce n'est que ce n'est pas un alliage à durcissement structural.
Il y a par contre pas mal d'arguments pour préférer le 4643 (ASG) dans ce cas précis:

-Alliage proche du 6060, composition chimique homogène.
-Alliage à durcissement structural
-Même système de durcissement que le 6060. Les conditions de traitement thermiques entre le 6060 et le 4643 sont identiques.

Sur la technique de soudurepure , le 5356 a plus tendance à criquer à chaud que le 4643.
Suivant la configuration du cordon, ça peut être une difficulté.

En résumé, le 4643 est sans hésitation à privilégier.

Voilà, j'espère que j'ai été clair. N'hésitez pas s'il y a besoin d'éclaircissements.


Merci

Bonsoir,

Merci de tes précisions et conseils bien utiles.

Francis

Bonsoir,

@ Al mach,

Je vais encore abuser de tes compétences.
Je suis en train de construire une pièce importante du train avant, le mono-bras/pivot.
C'est une pièce mécano-soudée composée de 8 éléments avec hélas des matières différentes, choix dictés par les disponibilités, les caractéristiques mécaniques et les réactions à la soudure.






Ce bras est destiné à assurer la liaison entre la roue, les basculeurs supérieur (+l'amortisseur) et inférieur, le système de direction et les fixations de l'étrier et du garde-boue. Il est composé de:
- 2 tubes cintrés en 6060 T6 Ø30ép.3 (en jaune)
- 1 support de moyeu en 7020 T6 (la pièce grise en bas)
- 1 pivot de direction en 7020 T6 (la pièce grise en haut)
- 1 support d'étrier en 7020 T6 (en gris)
- 1 support de garde-boue en tôle 5083 H111 ép.5 (en bleu)
- 2 triangles de fermeture en tôle 5083 H111 ép.1.5 en vert

Je me pose encore des questions concernant mes choix et la meilleure façon de procéder au soudage des différentes pièces.
Il me semble que pour limiter la perte des caractéristiques mécaniques il faudrait limiter au minimum les ZAT (Zones Affectées Thermiquement).
En utilisant, autant que faire se peut, une intensité de soudage la plus faible possible ?
En limitant la durée des soudures (souder par petits morceaux et refroidir périodiquement dans l'eau froide) ?
En effectuant après soudage un nouveau traitement thermique de toute la pièce ?

D'avance merci de ton retour.

Francis.

fpayart a écrit:

.../...
En effectuant après soudage un nouveau traitement thermique de toute la pièce ? .../....

Si tant est que les températures de chauffe pour les traitement thermiques soient les mêmes pour pouvoir le faire (les fourchettes semblent pointues) il y a risque de déformation.
Prévoir d'usiner après TTH, en ayant laissé de la marge. Cela dit, un ensemble mécano soudé devrait toujours être réalisé ainsi.

Est ce que du fait des ZAT,les tôles de fermeture ne feraient pas plus de mal que de bien,idem pour le support de garde boue ?
La liaison entre les tubes et le pivot de direction me semble être la zone la plus à risque du point de vue affaiblissement par la soudure .

Francis, on oubliera ce post si j'ai dit une connerie, je n'ai pas les détails des pièces pour vérifier, mais à l'oeuil il me semble que la suspension AV ne débat pas ou très peu au niveau de la tige d'amortisseur :zone de la chappe rouge sur le dessin d'ensemble. Ce serait étonnant que tu n'ai pas vérifié ce point, possible que le débattement de l'amorto soit quand même suffisant.
Dan

Bonjour Francis,

C'est une sacrée pièce que tu as là, intéressante, un vrai sujet d'étude à elle toute seule!
Un vrai condensé des liens fonction-matériau-procédé.

La ZAT sera toujours présente quoique tu fasses. L'adoucissement de l'alliage est provoquée par la fusion du (des) métal de base et dans une moindre mesure par l'échauffement.

Le TTH des alliages légers c'est:
-Mise en solution à une température proche de la température de fusion.
-Trempe
-Revenu (ou maturation): c'est uniquement à ce stade que l'on a une augmentation de la dureté et de la limite élastique

A l'approche de la température de fusion tu détruis l'effet du revenu, tu reviens à l'état du métal sans TTH (faible dureté, faible Rp0.2). Tout le long des cordons de soudure, tu auras obligatoirement une zone de part et d'autre à faibles caractéristiques mécaniques.
Limiter l'échauffement des pièces, servira uniquement à limiter l'impact sur l'état 'revenu' hors ZAT.

Dans le cas présent, plusieurs pistes.


A-Sans modifier la conception et en partant du principe que les pièces élémentaires sont déjà fabriquées:

1- Compenser la perte de résistance mécanique par le dimensionnement des pièces.
2- Comme préconisé par MacPepR, souder et faire un TTH complet, en vérifiant que le régime de TTH soit compatible des alliages.

B-Avec des modifications plus profondes:
3-Utiliser des alliages autotrempants
4-Revoir le découpage des pièces, pour simplifier, limiter le nombre de soudure et les reporter dans des zones moins critiques.
5-Pièce monobloc taillée dans la masse
6-Pièce monobloc moulée
7-Assemblage mécanique de pièces, sans soudure.

Commentaires:

-Est-ce que les tôles de fermetures ont besoin d'être soudée tout le long des tubes cintrés?
- Vu le nombre de raccords, le moyeu va être sévèrement sollicité thermiquement pendant la soudure.
Son état métallurgique risque d'être fortement impacté.

Francis, si tu permets, fais ton train avant en acier fin, même poids et pas d'emmerdes sur les freins dans l'angle .

Emmanuel Laurentz a écrit:

Francis, si tu permets, fais ton train avant en acier fin, même poids et pas d'emmerdes sur les freins dans l'angle .

Je suis assez d'accord là

Bonsoir,

Merci à tous pour les commentaires et les suggestions.

@Dan42
Les images étaient effectivement trompeuses, cela provenait du fait que j'avais utilisé un fichier DAO (solid), fourni par EMC et qui ne correspondait pas tout à fait à la configuration dont j'ai besoin.
Du coup, j'ai modifié et c'est vrai que c'est plus correct. Heureusement ça n'avait pas d'incidence sur l'environnement.
J'ai prévu des débattements de suspensions AV et AR de 120mm avec un coef. de levier de 1/2 soit 60mm à l'amortisseur.

@MacPepR,
Hélas, les température de mise en solution sont très éloignées entre les deux alliages principaux, 530° +/-5° pour le 6060 et 450° +/-10° pour le 7020.
Cela me paraît donc hypothétique d'obtenir un bon résultat après traitement thermique.
J'ai bien sûr prévu de la retouche après soudure.

@Adco,
Tu as tout à fait raison, je vais limiter les soudures des tôles à quelques courtes longueurs.

@Al mach,
Toutes tes remarques sont cohérentes et tes conseils très intéressants.
Pour les raisons indiquées plus haut, je ne pense pas avoir la possibilité de faire un TTh après soudure, à moins que tu aies des arguments solides ?
Par contre, je ferai procéder à un traitement de revenu pour favoriser le retour des caractéristiques mécaniques. Reste à choisir à quelle température.

Je vais donc continuer la fabrication avec les choix actuels, les essais me dirons si je suis à coté de la plaque, auquel cas j'envisagerai une réalisation en acier genre 25CD4.

Francis.

Manu et Franck,

Vous m'avez pris de vitesse

Le bras fini en "alu" 1.5kg.

C'est bien que tu bosses avec EMC, François (Speck) est vraiment quelqu'un de bien, pis une boite Française géniale, faut pas hésiter à le crier partout !

Le bras de la Métiss, il est en quel métal?

Le dernier modèle est en alu taillé dans la masse si mes souvenirs sont bons. J'imagine du 7075.