Conception d'une Bouteille Danone Actimel en Catia - Wireframe and Surface Design - Product Engineering Optimizer - Conception Mécanique


Bouteille-pleine

BOUTEILLE ACTIMEL

Document préparé avec Catia V5R13

Vous allez modéliser cette bouteille.
Le but de ce TD sera de trouver la hauteur de la bouteille afin que son volume utilisable soit égal à une certaine valeur.
Pour ceci il va falloir laisser libre un paramètre par exemple, et demander au logiciel de calculer ce paramètre afin d'avoir le bon volume. Cette opération s'appelle une optimisation.
La bouteille sera modélisée en surfacique dans l'atelier Wireframe and Surface Design
Le travail d'optimisation se fait dans l'atelier Product Engineering Optimizer

On pourrait imaginer que la société Danone envisage plusieurs types de bouteilles afin de proposer le produit Actimel en différents volumes. Pour ceci seule la partie intermédiaire serait à modifier, on garderait la base, le col et le goulot identiques.
Faites une nouvelle pièce, et activez l'atelier Wireframe and Surface Design
Définissez un paramètre utilisateur Hauteur, donnez-lui la valeur arbitraire 25, ce paramètre  va servir à contraindre la partie intermédiaire de la bouteille.
Bouteille
Figure 1
Figure 2
    Dans le plan YZ, créez l'esquisse de la partie basse de la bouteille.
Faites une révolution de 360 ° autour de l'axe Z.

Figure 3
C'est cette partie de bouteille qui devra avoir un volume défini.
Au dessus de cette partie de bouteille correspondant à la fonction Révolution.1, et dans le plan YZ, définissez l'esquisse définie sur la Figure 4, attention de la contraindre par rapport à la fonction Révolution.1
Faites une révolution de 360 ° autour de l'axe Z.

Figure 4
Afin d'avoir une seule surface composée des 2 révolutions, joindre ces 2 fonctions.
Figure 5
    Vous pouvez cacher les fonctions révolution.1 et Révolution.2 ayant servi à faire la fonction Joindre.1
Mesurez la hauteur de votre bouteille en CAO …………
Comparez avec celle que vous avez en main …..........
Créez un paramètre Volume-bouteille correspondant au volume utilisable de la bouteille, c'est-à-dire le volume de la fonction Révolution.1
Utilisez l'Editeur de formules, et le dictionnaire des Mesures
Figure 6
Maintenant il reste à calculer le paramètre Hauteur afin d'avoir un volume Volume-bouteille égal à 110 ml.
Cette opération est réalisable depuis l'atelier Product Engineering Optimizer
Ouvrez cet atelier et lancez une optimisation.
Figure 7
Figure 8
Définissez le Type d'optimisation, ici Valeur Objectif
Sélectionnez le paramètre à optimiser Volume-bouteille, il vaut 9.6 e-5 m3
Définissez la valeur à atteindre, soit 11 e-5 m3
Choisissez le paramètre libre, donc Hauteur, il est possible de choisir les bornes et le pas.
Décochez l'option Sauvegarder les données.
Lancer l'optimisation Avec mise à jour de la visualisation.
Vous pouvez suivre l'évolution du calcul au travers de la boîte de dialogue définie sur la Figure 9

 
Figure 9
En fin de calcul, un message d'erreur apparaît, ce qui est normal puisque l'on avait fixé 25 comme valeur au paramètre Hauteur, ici on trouve 34.64 mm.
Régénérez éventuellement votre modèle s'il apparaît de couleur rouge.
Mesurez la hauteur de votre bouteille en CAO …………
Comparez avec celle que vous avez en main …..........
Quelle est la valeur du paramètre Hauteur pour une bouteille pouvant contenir 22 e-5 m3?
Revenez à la bouteille pouvant contenir 11 e-5 m3
Modifiez la couleur de la pièce.

Il reste entre autre à appliquer l'image de l'étiquette sur le flacon, tâche qui va pouvoir se faire en appliquant un matériau à une portion de la bouteille.
Une image scannée du motif se trouve dans le répertoire M:\Catia\Actimel
Cette portion mesure 60 de haut, et sera constituée d'une surface à laquelle on va appliquer le matériau, puis modifier les propriétés de ce matériau en utilisant l'image au niveau du rendu.
Cette étiquette se compose en fait d'une répétition circulaire de 3 fois le même motif.
L'étiquette va de la hauteur Z = 12 à la hauteur Z = 12 + 60
Afin de voir correctement l'image, il faut l'appliquer à une surface décalée par rapport à la surface extérieure de la bouteille.
Faites 4 extractions des zones de la surface de la bouteille comme Figure 10.
Figure 10
Limitez, en utilisant la fonction découpe, 2 de ces extractions par rapport aux plans Z = 12 et Z = 12 + 60, en prenant bien soin de conserver le bon côté.
Joignez ces 4 surfaces.
    Vous pouvez cacher les fonctions ayant servi à faire la fonction Joindre.2
Créez une surface décalée de 0.02 à partir de la fonction joindre précédente, sinon il y a des problèmes d'affichage de l'image qui va être plaquée.
    Vous pouvez cacher la fonction Joindre.2 ayant servi à créer le décalage.
Appliquez un matériau sur la fonction Décalage.1, par exemple caoutchouc, puis modifiez ses propriétés, d'abord son nom qui sera Etiquette, puis ses caractéristiques de rendu, attention au type de plaquage.
Figure 11
Attention au mode d'affichage que vous utilisez, prendre Rendu réaliste avec texture.
Faites tourner votre bouteille, vous pouvez constater que la répétition circulaire de l'image de l'étiquette pose problème, pourquoi?
De plus des ombres parasites peuvent apparaître, nous verrons plus tard comment les corriger.

Il reste à faire la capsule, pour ceci il faut construire un plan tangent à l'extrémité du goulot.
Figure 12
Dans ce plan, esquissez la forme extérieure de la capsule, en l'orientant correctement.
Figure 13
Faites une fonction Remplissage dans cette esquisse, puis créez une surface décalée de 0.1 mm.
Appliquez un matériau sur la fonction Décalage.2, par exemple plastique, puis modifiez ses propriétés, d'abord son nom qui sera Capsule, puis ses caractéristiques de rendu attention au type de plaquage, utilisez l'image de la capsule qui  se trouve dans le répertoire M:\Catia\Actimel

Figure 14

Cachez le repère absolu du modèle.
Faites tourner votre bouteille, vous pouvez constater que des ombres parasites peuvent apparaître, modifiez l'éclairage afin de voir au mieux son rendu.
Figure 16
Votre bouteille est terminée.
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