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Étude et Conception - Mandrin Hydraulique

2022 - Durée : 3 mois
Université Grenoble Alpes
Mandrin hydraulique - Conception mécanique

Description du projet

Conception complète d'un mandrin hydraulique de haute précision destiné aux industries machines lourde. Ce projet a nécessité une approche intégrée combinant calculs hydrauliques, conception mécanique et validation par simulation.

Le mandrin a été optimisé pour offrir une force de serrage de 8 tonnes avec une répétabilité de positionnement de ±0.01 mm. La conception intègre un système de compensation automatique de l'usure ainsi un serrage adapté à la machine à intégrer.

Caractéristiques techniques

  • Force de serrage : 8 tonnes
  • Précision de positionnement : ±0.01 mm
  • Diamètre de serrage : 500 à 2000 mm
  • Pression hydraulique : 50 à 200 bars
  • Matériau : Acier 42CrMo4 trempé
  • Temps de serrage : < 2 secondes

Démarche de conception

Le projet a débuté par une analyse fonctionnelle complète et des calculs hydrauliques détaillés pour dimensionner le vérin principal. La modélisation 3D a permis d'optimiser la distribution des contraintes et la cinématique du mécanisme de serrage.

Des simulations par éléments finis ont validé la résistance aux charges maximales et identifié les zones critiques. Le choix des matériaux a été optimisé pour allier durée de vie et coût de fabrication.

Innovations

Le mandrin intègre un système breveté de compensation d'usure automatique qui maintient la précision sur toute la durée de vie de l'outil. Un capteur de position intégré permet le contrôle en temps réel du serrage.