Conception en CATIA PISTON du COMPRESSEUR - Conception Mécanique - CAO




PISTON du COMPRESSEUR



Modélisation réalisée avec Catia V5R15 Sp3
  1. Modèle du piston


Faites un nouveau fichier de type Part et enregistrez le sous le nom Piston-Compresseur.CATPart.
En passant par le menu Outils > Formule …, définissez 3 paramètres de type Longueur, leurs noms seront Epaisseur-matiere, Diamètre, Profondeur-gorge, avec les valeurs définies sur la Figure 2, nous allons donc travailler avec des Paramètres utilisateurs.

Figure 1
Choisissez le Corps principal comme objet de travail.
Esquissez, dans le plan XY, le profil extérieur du piston, attention aux cotes de 27.5 et 27 qui sont des fonctions du Diametre, attention aussi à la cote de 4 mm qui correspond au paramètre Profondeur-gorge.
Ne pas oublier aussi de contraindre la section par rapport aux axes H et V.
Figure 2

Sortez de l'esquisse et faites une révolution sur seulement 180° car le piston possède un plan de symétrie.
   
Figure 3
Dans le plan XY, esquissez la section de l'intérieur du piston afin d'avoir une épaisseur constante de 2 mm correspondant au paramètre Epaisseur-matiere.
Sortez de l'esquisse.
Avec cette esquisse, faites une gorge sur 180° elle aussi.
Figure 4
Figure 5
Faites les 4 congés de rayon 1 mm.
Figure 6
Afin de réaliser le bossage qui va servir pour l'alésage de l'axe du piston, nous devons définir un plan d'esquisse, il se situe à 14 mm du plan de symétrie XY.
Figure 7
Dans ce plan, esquissez la forme définie sur la Figure 8, en respectant la symétrie par rapport à l'axe V.
Extrudez cette esquisse Jusqu'au suivant, ce sera l'élément suivant intérieur du piston.
Figure 8
Placez un congé de rayon 1 mm sur les arêtes du bossage, on pourra choisir d'arrondir 3 arêtes ou 1 face + 1 arête.




Figure 9
Percez le trou de passage de l'axe du piston, concentrique à la partie cylindrique de révolution du bossage, ce trou aura un diamètre de 16 mm, avec l'option Jusqu'au dernier.
Figure 10
Pour la réalisation des lumières de transfert de l'air dans la gorge inférieure du piston, utilisez la fonction gorge associée avec la section rectangulaire du plan XY et les angles définis sur la Figure 12.

Figure 11
Figure 12
    Pour la seconde lumière, il serait possible de faire une répétition circulaire de la première, mais l'utilisation de la fonction gorge, en réutilisant la même esquisse que pour la gorge précédente sera très intéressante. La sélection de l'esquisse profil se fera dans l'arbre du modèle.
Figure 13
    Faites un congé sur les 6 arêtes intérieures que vous venez de créer en faisant les 2 gorges.
Figure 14
    Maintenant vous pouvez réaliser la symétrie du solide courant par rapport au plan XY.
Figure 15
    Il reste à réaliser les 6 trous qui se trouvent sur la face supérieure du piston.
    En choisissant le plan de cette face comme plan d'esquisse, réalisez l'esquisse de ce trou; attention à la position radiale qui est liée aux paramètres Diamètre et Profondeur-gorge.
    Le plan XY est un plan de symétrie pour cette esquisse.
Figure 16
    La profondeur de la cavité sera de 1 mm en plus du paramètre Epaisseur-matiere.
Figure 17
Figure 18
    Faites une répétition circulaire de cette lumière sur une couronne entière et avec 6 instances.
Figure 19
    Cachez le plan d'esquisse créé pour modéliser le bossage.
    Cachez le repère lié à la pièce.
    Faites varier le diamètre du piston en le passant à 100 mm et constatez que l'épaisseur de la matière, les gorges et les lumières suivent correctement.
Figure 20
  1. Modèle du segment


    Si vous avez le temps vous pouvez modéliser le segment, le fichier sera Segment-compresseur.CATPart.
    Esquissez dans le plan XY.
    Extrudez de 1.95 mm en Extension symétrique, donc la pièce fera 3.90 mm d'épais.

Figure 21
    Sur la face Z = 1.95, esquissez et faites une poche de profondeur 2 mm, puis faites un congé de 1 mm de rayon, en respectant la Figure 22
Figure 22
    Sur la face Z = 1.95, esquissez et faites une poche Jusqu'au dernier en respectant la Figure 23

Figure 23
    Copiez l'esquisse de la Poche.1 dans le Corps principal, modifiez la et faites une extrusion dont la longueur sera fonction de la profondeur de la Poche.1.
Figure 24
Figure 25
  1. Modèle de l'axe du piston


    Si vous avez le temps vous pouvez modéliser l'axe du piston, le fichier sera Axe-piston-compresseur.CATPart.
    Cet axe a pour diamètre extérieur 16, esquissez un cercle de ce diamètre dans le plan XY, et extrudez le avec Extension symétrique de 24 mm, faites un chanfrein de 0.3 mm à chaque extrémité.
    Dans cet axe, percez un trou débouchant de diamètre 9.5.
    Faites un chanfrein de 0.3 mm sur les 2 arêtes des extrémités de ce trou.

Figure 26
    Avec cette méthode de modélisation, il est possible, en jouant sur l'activation des fonctions Trous.1 et Chanfrein.2, d'obtenir un axe avec alésage et un axe sans alésage.
    Ceci ne serait pas possible si nous avions modélisé cet axe avec une couronne de diamètres 16 et 9.5 extrudée.
  1. Mise en plan du piston


    Ouvrez le fichier Piston-compresseur.CATPart.
Faites un nouveau fichier de type Drawing au format A4 ISO

Figure 27
Enregistrez-le sous le nom Piston-Compresseur.CATDrawing.
Organisez votre écran pour un affichage en fenêtres suivant une Mosaïque H ou V afin de voir le modèle et le dessin.
    
Figure 28
Définissez votre vue de face en cliquant sur un élément de type plan ou surface plane du modèle, il aurait pu être astucieux de Montrer un des plans de référence du modèle avant de lancer cette commande.
Vous pouvez cliquer sur le dessus du piston, une vue par défaut va apparaître dans la fenêtre du dessin et vous pouvez utiliser le manipulateur de vues pour en choisir une autre.
Figure 29

Choisissez la vue correspondant à la Figure 29.
Cliquez un point de la zone graphique 2D pour valider la vue.
Vous pouvez maintenant fermer la fenêtre du modèle afin de libérer un peu de mémoire, ou du moins afficher la fenêtre du drawing seule, la fenêtre du modèle 3D nous servira plus tard pour afficher une perspective ISO du modèle.
Figure 30
A partir de la vue de face, créer une Vue projetée orthogonale, ce sera la vue de gauche.
A partir de la vue de face, créer une Vue projetée orthogonale, ce sera la vue de dessus.
A partir de la vue de face, créer une Vue projetée orthogonale, ce sera la vue de dessous.
A partir de la vue de face, créer une Vue de droite en coupe A-A
Figure 31
A l’aide de l’utilitaire Durzy, insérez le bord, le cadre, le cartouche pour un format A4H, au préalable il faut se placer dans le Calque de Fond.
Pour choisir entre le Calque de Fond ou dans le Calques des Vues, il faut passer par le menu Edition.
   
Figure 32
Revoyez éventuellement les positions des vues après être repassé dans le Calque des Vues.
En éditant les propriétés des vues, supprimez leur nom sauf l’indication de coupe qui se limitera à A-A
Cachez les cadres des vues.
Affichez les traits d’axes vus en bout.
Figure 33
Complétez le dessin par une perspective ISO, pour cela le modèle 3D du piston doit être ouvert.
Notez que la perspective correspond à la vue du modèle 3D, donc il faudra régler la vue dans le modèle 3D au préalable.
Mettez cette vue en mode Rendu réaliste avec arêtes.
Figure 34
    Faire aussi une perspective en mode Vue exacte afin de mieux définir les formes intérieures du piston.
Figure 35
    Il manque la cotation de ce plan.
    Dans un premier temps il est possible de récupérer les cotes utilisées dans la définition des esquisses, d'où l'intérêt de bien coter ses esquisses, on pourra remarquer ici que les cotes de diamètre de 54 et 55 ne sont pas correctement notées, en effet l'esquisse n'avait pas été cotée en diamètre.
Figure 36
    Revoyez l'Esquisse.1 du piston et utilisez un axe avec cotation en diamètre.
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