Méthodologie d’obtention d’outillage rapide par l’assemblage de composants élémentaires hybrides

Le travail de thèse présenté porte sur la création d'une méthodologie pour l'obtention d'outillage rapide hybride pour la fabrication de pièces prototypes, de préséries ou de petites séries. La spécificité de ce type de production repose essentiellement sur les nombreuses évolutions géométriques de la pièce à obtenir (phase de prototypage ou de présérie) qui demandent une évolution géométrique rapide de l'outillage associé afin de minimiser les temps et les coûts de développement. Dans le cadre de petites séries, notre méthode peut avantageusement être utilisée lors de la réalisation d'une même famille de pièces possédant différentes variantes géométriques.

Cette analyse se traduit par une fabrication modulaire de l'outillage. Ce principe, que nous avons appelé MCP pour « Multi Components Prototype, repose sur une approche transversale de conception et réalisation de l'outillage en mettant en concurrence les procédés de fabrication par enlèvement et par ajout de matière. La réalisation de l'assemblage des différents composants impose d'intégrer les spécifications géométriques et dimensionnelles dans le processus de conception du MCP.

Ce travail, qui s'appuie sur les précédents travaux de thèse de l'équipe concernant les analyses de faisabilité et de fabrication, propose une méthodologie basée sur un graphe de représentation. Ce graphe de représentation s'articule autour de 3 item : l'approche par la fabrication, l'approche par l'assemblage et la synthèse.

• L'approche par la fabrication a pour objectif de proposer une ou des solutions pour l'optimisation de la fabrication de chaque module composant notre système. Cette optimisation est réalisée grâce à une mise en concurrence des procédés.
• L'approche par l'assemblage, propose, parmi une base de données, l'assemblage standard permettant l'intégration des différents modules du système hybride dans le respect des caractéristiques du prototype monobloc initial. Pour cela nous avons créé le concept de carte d'identité d'assemblage (CIA) qui permet de définir complètement les assemblages standards de la base de données. Ces assemblages standards, spécifiés grâce à un outil de tolérancement (CLIC), sont capables de réaliser un assemblage de modules hybrides, en conformité avec lecahier des charges initial.
• Enfin, la synthèse permet de valider simultanément les choix réalisés par les approches de fabrication et d'assemblage.

Notre méthodologie a été intégralement testée sur une application industrielle. L'utilisation de notre méthode et de ses outils associés nous ont permis de proposer une solution de conception et fabrication de moule hybride cohérente et répondant aux différentes contraintes fixées par le client.