Le BTS Fonderie et le BTS Forge

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3. Le BTS Fonderie et le BTS ForgeSéminaire de la Fédération des Industries Mécaniques

Michel Rage & Dominique Taraud, le 8 octobre 2015

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Le dispositif de formation Forge & Fonderie

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3BTS FORGE1 Nogent S/Oise (60)

BTS FONDERIE1 Armentières (59)2 Nogent S/Oise (60)3 Charleville ( 08)4 Nancy (54)5 Vierzon (18) 6 Lyon ( 69)7 Tarbes (65)

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A1 PARTICIPER A LA REPONSED’UN CLIENT

A2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION

A3 INDUSTRIALISERLA PRODUCTION


A4 GERER LA PRODUCTION


RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE


A1 PARTICIPER A LA REPONSED’UN CLIENT

A2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION

A3 INDUSTRIALISERLA PRODUCTION


A4 GERER LA PRODUCTION

Titre de la présentation > date Page 15Titre de la présentation > date

Pour ces 2 BTS : BTS FONDERIE et BTS FORGE

Un référentiel d’Activités Professionnelles RAP qui précise la typologie d’entreprises différente ;

les contextes et environnements industriels spécifiques ;

les procédés, matériels, matière d’œuvre, des processus à distinguer, à caractériser ;

les données et un environnement de travail identifiés ;

les productions attendues , nombreuses variées en quantité et qualité ;

les résultats attendus différentiés.


BTS FONDERIE BTS FORGE

Mise en œuvre :

alliages ferreux (fontes, aciers…) ; alliages légers (base aluminium, magnésium) ; alliages cuivreux (bronze, laiton, cupro-

aluminium) ; alliages de zinc (kayem, zamak, …) ; autres métaux non ferreux.

Procédés :

moulage main, moulage mécanisé, moulage en moule métallique, coulée gravitaire ou

coulée sous pression obtention de pièces mécaniques par moulage en

cire perdue, moulage d’art.

Mise en œuvre : alliages ferreux ; alliages d’aluminium ; alliages de titane ; alliages cuivreux ; alliages de nickel ; alliages de magnésium.

Procédés Forge libre, Estampage, Laminage d'ébauches, Forgeage sur presses horizontales, Extrusion, Frappe à froid,

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1. Acquérir une vraie culture de l’industrialisation, par un travail collaboratif (apport des règles métiers en phase de conception), par un renforcement des techniques et méthodes de définition des processus d’industrialisation, des techniques de gestion et suivi des réalisations.

2. Augmenter les compétences relatives à l’étude des pièces : définition, moulage (fonderie), mise en forme (forge)

3. Conforter l’utilisation des simulations numériques et des expérimentations pour consolider les acquis et obtenir des résultats permettant d’optimiser la conception et l’industrialisation des produits de forge ou de fonderie.

4. Développer une culture scientifique et technique des procédés et techniques de fonderie. Renforcer l’usage de l’anglais.

5. Donner du sens aux enseignements de sciences physique et de chimie (connaissances et méthodes expérimentales) vis-à-vis des essais et traitements des pièces et des matériaux de fonderie.

6. Elargir la conception des produits à la conception des outillages de forge ou de fonderie.

Des objectifs communs au BTS FORGE et au BTS FONDERIE, réponse en écho à la demande de la profession , (cf. rapport d’opportunité présenté en CPC)


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Compétences transversales

C1 S'intégrer dans un environnement professionnel, assurer une veille technologique et capitaliser l’expérience.

C2 S’informe, se documenter, rechercher une information, en local ou à distance.

C3 Communiquer sous forme écrite et orale y compris en anglais.

C4 S’impliquer ou coordonner un groupe projet et argumenter des choix techniques

Des compétences partagées avec les autres BTS de la filière mécanique


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BTS FONDERIE : 15 compétences métier

C5 Interpréter un dossier de conception préliminaireC6 Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de

pièces de fonderie C7 Recenser et spécifier des technologies et les moyens de réalisation C8 Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges fonctionnel C9 Concevoir, définir numériquement et prototyper tout ou partie des

outillages de fonderie C10 Définir des processus de réalisation C11 Définir et mettre en œuvre des essais réels et/ou simulés permettant de

qualifier un processus, un outillage de fonderieC12 Définir et organiser les environnements d’un secteur de production C13 Définir des procédures de surveillance du secteur de production C14 Proposer des améliorations technico-économiques et environnementales

au processus de réalisationC15 Planifier une réalisation (besoins humains et matériels) C16 Lancer et suivre une réalisationC17 Qualifier des moyens de réalisation en mode productionC18 Participer à la mise au point, qualifier un produit de fonderieC19 Appliquer un plan qualité, un plan sécurité et de respect de l’environnement


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BTS FORGE: 16 compétences métierC5 Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges C6 Interpréter un cahier des charges

C7 Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de composants forgés

C8 Recenser et spécifier les technologies et les moyens de réalisation

C9 Concevoir et définir, à l'aide d'un logiciel de CAO, le composant forgé

C10 Définir des processus de réalisation à l’aide d’un logiciel de CAO

C11 Définir et mettre en œuvre des simulations permettant de valider un processus

C12 Définir tout ou partie de l'outillage à l'aide d'un logiciel de CAO

C13 Définir et mettre en œuvre des essais réels permettant de valider un processus

C14 Définir, organiser et planifier une réalisation C15 Définir un plan de surveillance de la réalisation d’un produit forgéC16 Proposer des améliorations (techniques, économiques,

environnementales) du processus de réalisationC17 Qualifier les moyens de réalisation lors d'une production C18 Industrialiser et suivre une production C19 Animer une équipe C20 Appliquer un plan qualité, sécurité et de respect de l’environnement


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S1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLES1.1 Ingénierie système, analyse fonc tionnelleS1.2 Organisation de l’entreprise indus trielleS1.3 Compétitivité des produits indus trielsS1.4 Développement durable, éco conception

S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Outils de simulation pour la conception de produits de fonderieS2.3 Outils de conception et repré sentation numériquesS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie

S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUESS3.1 Modélisation des mécanismes, grandeurs, unitésS3.2 Comportement mécanique des pièces et systèmesS3.3 Résistance des matériauxS3.4 Mécanique des fluides

Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés

Pour LE BTS FONDERIE :


S1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLES1.1 Ingénierie système, analyse fonc tionnelleS1.2 Organisation de l’entreprise indus trielleS1.3 Compétitivité des produits indus trielsS1.4 Développement durable, éco conception

S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Outils de simulation pour la conception de produits de fonderieS2.3 Outils de conception et repré sentation numériquesS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie

S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUESS3.1 Modélisation des mécanismes, grandeurs, unitésS3.2 Comportement mécanique des pièces et systèmesS3.3 Résistance des matériauxS3.4 Mécanique des fluides

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Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés

S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Simulation numérique du forgeageS2.3 Outils de conception et de représentation numériqueS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de forge

Adaptation sur S2 en forge

S3 MÉCANIQUE APPLIQUÉE À LA MATIÈRE, À LA PIÈCE FORGÉE, À L’OUTILLAGE ET A LA MACHINE

S3.1 Grandeurs, unités, erreurs de mesure ou de calculS3.2 Sollicitations et comportement mécaniques de la matière

S3-2-1 Sollicitations simplesS3-2-2 Déformation et vitesse de déformationS3-2-3 Comportement de la matière (Rhéologie)

S3.3 Actions de contactS3-4-1 Pressions de contact S3-4-2 Modélisation du frottement au cours de la déformation plastique (Tribologie)

S3.4 CinématiqueS3.5 Dynamique des solides

Adaptation sur S3 en forge


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S4 MATERIAUX ET TRAITEMENTSS4.1 Caractéristiques des matériauxS4.2 Elaboration des matériaux de fonderieS4.3 Structure des métaux et alliagesS4.4 Essais et traitement des matériaux et outillages

S5 ETUDE DES OUTILLAGESS5.1 Conception des outillages

S6 SPECIFICATIONS ET PROCESSUS DE CONTROLES6.1 Spécification des produitsS6.2 Instruments, outillages et proto coles de contrôleS6.3 Typologie des contrôles

S7 TECHNOLOGIE DES PROCEDESS7.1 Prototypage rapide (outillages et pièces)S7.2 Procédés de fonderieS7.3 Machines et environnement de production

S8 CONCEPTION DE PROCESSUS DE FONDERIES8.1 Choix et stratégiesS8.2 Paramètres de productionS8.3 Simulation de fonderieS8.4 Qualification des processusS8.5 Méthodes d’expérimentationS8.6 Estimation des coûts des proces sus

Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FONDERIE


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Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FORGE

S5 CHOIX DES MACHINES, ET ETUDE DES OUTILLAGESS5.1 EnergétiqueS5.2 Mécanique des chocsS5.3 Calcul d’enginS5.4 Conception des outillages S5.5 Hyperstaticité et mobilité des mécanismes appliqués aux outillagesS6 SPÉCIFICATION ET PROCESSUS DE CONTRÔLES6.1 Spécifications des produitsS6.2 Instruments, outillages et protocoles de contrôleS6.3 Typologie des contrôlesS7 TECHNOLOGIE DES PROCÉDÉS DE FORGES7.1 Forge libreS7.2 EstampageS7.3 Laminage d'ébauches S7.4 Forgeage sur presses horizontales S7.5 ExtrusionS7.6 Frappe à froid

S8 CONCEPTION DES PROCESSUS DE FORGES8.1 Déformation plastique dans l'étude des processus S8.2 ChauffageS8.3 Débit des lopinsS8.4 Adaptation des pièces aux procédés S8.5 Opérations de forge libreS8.6 Opérations d'estampageS8.7 Ebauches laminéesS8.8 Opérations sur presses horizontales S8.9 Opération d'extrusionS8.10 Parachèvement


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S9 GESTION DE PRODUCTION ET QUALITES9.1 Planification – OrdonnancementS9.2 SuiviS9.3 Organisation de la productionS9.4 Qualité

S10 SECURITE ERGONOMIE ET ENVIRONNEMENTS10.1 Sécurité au travailS10.2 Ergonomie des postes de travailS10.3 Environnement

Des savoirs communs aux BTS et qui se spécialisent dans le contexte des entreprise et industries de la fonderie


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OBJECTIF

ORGANISATION

Collaborer avec un spécialiste de la conception, de la réalisation unitaire ou de série pour optimiser la conception d’une pièce de fonderie ou de forge

Pièce à optimiser

Mécanisme, pièce

Projet industriel réel ou adapté

Groupe BTS CPIet/ou BTS CRPR

Groupe BTS FONDERIE et/ou

FORGE(ou industriel

ou enseignant)

Pièce optimisée

Coef: 3Durée: 20 heuresEvaluation:• CCF (20min)• Epreuve orale• Présentation

collective• Soutenance

individuelle


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Pièce à optimiser

Pièce optimisée

Pièce mécano soudée extraite d’un projet industriel

Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce

Conception des formes et dimensions de la pièce

obtenue en fonderieSimulation et vérification

de ses performancesTravail

collaboratif de

conception

Magazine Fonderie de Mai 2015


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EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE

Pièce à valider

Définition et simulation d’une pièce de fonderie d’un projet industriel de conception détaillée

Prototypage d’une pièce

vraie matière vrai procédé Pièce et

procédé validée

Impression 3D du moule sur machine PROMETAL

Moule sable et pièce proto



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RECONCEPTION D’UNE PIÈCE USINÉE

Pièce à optimiser

Pièce optimisée

Pièce usinée extraite

Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce

Etude des causes de rupture

Travail collaboratif

de conception



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EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE

Pièce à valider

Définition et simulation d’une pièce de forge d’un projet industriel de conception détaillée

Etude et réalisation

de l’outillage Pièce et

procédé validée


Conception des formes et dimensions de la pièce

obtenue en forge

Simulation du procédé

Conception de l’outillage en lien avec le BTS CPRP


Merci de votre attention.

Merci aux professionnels qui nous accompagnent dans cette rénovation

Merci aux équipes d’enseignants des lycées concernés qui collaborent à l’écriture de ces référentiels de BTS FORGE et de BTS FONDERIE

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Le BTS Fonderie et le BTS Forge

Documents

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