Inventor - Les fondamentaux de la conception mécanique

Objectif : Comprendre l'architecture logicielle d'Inventor et configurer un environnement de travail sain.

• Introduction au prototypage numérique et à la modélisation paramétrique.
• Gestion essentielle des projets Inventor (.ipj) pour structurer le stockage des données.
• Découverte de l'interface graphique : le ruban d'outils, le navigateur de modèles, la zone graphique et la barre de navigation.
• Outils de visualisation, manipulation de la vue 3D (orbite, panoramique, zooms) et styles visuels.

Atelier pratique : Création d'un répertoire projet structuré, configuration des options d'application (unités en mm) et manipulation d'une pièce industrielle lourde pour en analyser les propriétés.

Cas métier : Initialisation et sécurisation du référentiel CAO d'une nouvelle ligne d'ensachage pour un fabricant agroalimentaire.

Compétence acquise : Être capable de naviguer avec fluidité dans l'interface et d'ouvrir/sécuriser l'accès à un environnement de conception.

Livrable : Un projet Inventor structuré et configuré selon la charte industrielle.

Objectif : Concevoir des esquisses planes parfaitement géométrisées et stables.

• Entrée en mode esquisse et utilisation des outils de dessin (lignes, cercles, rectangles, arcs).
• Les contraintes géométriques (horizontalité, verticalité, tangence, symétrie, colinéarité).
• Les contraintes dimensionnelles (cotes linéaires, angulaires, diamétrales) et formules mathématiques simples.
• Utilisation des géométries projetées et diagnostic des états d'esquisse (sous-contrainte, sur-contrainte, totalement contrainte).

Atelier pratique : Tracé et cotation d'un profil de bielle mécanique. L'exercice impose d'atteindre le statut « Totalement contraint » sans utiliser de cotes superflues.

Cas métier : Conception de l'empreinte cinématique du bras oscillant d'une suspension tout-terrain.

Compétence acquise : Savoir concevoir un profilé 2D intelligent capable d'évoluer de manière prévisible lors d'un changement de cote.

Livrable : Un ensemble d'esquisses 2D complexes et totalement contraintes validées.

Objectif : Transformer des profils 2D en solides tridimensionnels simples.

• La fonction Extrusion : ajout de matière, retrait (coupe), intersection, options d'extrémités (Distance, Jusqu'à).
• La fonction Révolution : sélection du profil et de l'axe de rotation pour créer des pièces de révolution.
• Utilisation des plans, axes et points de construction pour créer des géométries d'appui hors des plans d'origine.
• Manipulation de l'arbre du navigateur (historique des fonctions, édition des fonctions et esquisses parentes).

Atelier pratique : Création du corps d'un arbre de transmission épaulé par révolution, suivi de l'extrusion de rainures de clavettes sur des plans de construction décalés.

Cas métier : Modélisation de l'arbre primaire épaulé d'un réducteur industriel à engrenages.

Compétence acquise : Maîtriser les opérations fondamentales de génération de solides 3D prismatiques et de révolution.

Livrable : Modèle 3D d'une pièce d'axe mécanique usinée.

Objectif : Appliquer des finitions d'usinage et automatiser la création de géométries répétitives.

• Création de Raccordements (congés de moulage ou de transition) et de Chanfreins.
• L'outil Perçage intelligent (trous simples, lamés, fraisés, taraudages standards ISO).
• Les réseaux de répétition : Réseau rectangulaire et Réseau circulaire de fonctions.
• La fonction Miroir pour dupliquer des géométries symétriques par rapport à un plan.

Atelier pratique : Habillage d'une bride de tuyauterie : ajout de perçages taraudés lamés répartis uniformément via un réseau circulaire, et application de congés de fonderie.

Cas métier : Préparation à l'usinage et à la fonderie d'un carter de pompe centrifuge haute pression.

Compétence acquise : Savoir intégrer les détails technologiques d'usinage réels requis pour la fabrication d'une pièce.

Livrable : Pièce de type bride mécanique finie et documentée en 3D.

Objectif : Maîtriser les trajectoires complexes et les solides à parois minces.

• La fonction Balayage : extrusion d'un profil le long d'une trajectoire (chemin courbe ou filaire).
• La fonction Lissage : transition solide entre plusieurs sections ou profils d'esquisses différents.
• La fonction Coque : évidement d'un solide pour créer des pièces creuses à épaisseur constante.
• Introduction aux fonctions spécifiques de Tôlerie de base (face, bord tombé).

Atelier pratique : Modélisation d'un collecteur d'échappement par lissage de sections évolutives et balayage de tubulures, suivi d'un évidement global par la fonction coque.

Cas métier : Conception aéraulique d'un carter d'aspiration d'air à flux guidé pour une machine d'usinage grande vitesse.

Compétence acquise : Être en mesure de modéliser des formes fluides et des composants creux complexes pour l'industrie ou la tôlerie.

Livrable : Maquette volumique 3D d'une pièce de fonderie ou d'un carter creux.

Objectif : Intégrer et organiser des composants individuels au sein d'un même mécanisme.

• Insertion de composants existants dans un fichier d'assemblage.
• Fixation du premier composant (composant de référence bloqué dans l'espace).
• Utilisation du Centre de contenu d'Inventor pour insérer la visserie standard (vis, écrous, rondelles, roulements ISO).
• Manipulation libre des composants non contraints (déplacement, rotation spatiale).

Atelier pratique : Importation des éléments structurels d'un étau de mécanicien, blocage de la base fixe, et intégration des vis de guidage normalisées extraites de la bibliothèque logicielle.

Cas métier : Implantation et pré-montage des modules mécaniques d'un poste de dépalettisation automatisé.

Compétence acquise : Savoir initialiser un montage mécanique multi-pièces en intégrant des fournitures industrielles standards.

Livrable : Structure d'assemblage initialisée avec visserie standard insérée.

Objectif : Supprimer les degrés de liberté des pièces pour simuler le comportement mécanique réel.

• Les contraintes d'assemblage standards : Plaquage (face contre face, alignement d'axes), Angle, Tangence, Insertion (pour la visserie).
• L'outil « Jonction » pour définir directement le type de liaison cinématique (Rigide, Curseur, Pivot, Cylindrique).
• Analyse des degrés de liberté restants sur chaque pièce.
• Utilisation de l'outil de détection d'interférences et analyse des collisions physiques.

Atelier pratique : Application des contraintes d'alignement sur le mécanisme de l'étau pour simuler la course de la mâchoire mobile, suivie d'un test de collision pour valider l'absence de pénétration de matière.

Cas métier : Validation cinématique et contrôle de débattement d'une pince de préhension robotique pour verrerie.

Compétence acquise : Pouvoir assembler virtuellement un mécanisme en validant son parfait fonctionnement mécanique et cinématique.

Livrable : Assemblage 3D dynamique, articulé et exempt de toute interférence.

Objectif : Piloter la géométrie d'un produit complet via des tables de variables numériques.

• Ouverture et gestion de la boîte de dialogue « Paramètres » (f(x)).
• Création de paramètres utilisateur (numériques, booléens, de texte).
• Établissement de liaisons mathématiques et d'équations entre les cotes de différentes pièces (conception descendante simple).
• Utilisation des iPièces (iParts) de base pour générer des familles de composants configurables.

Atelier pratique : Paramétrage complet d'une gamme de brides industrielles où le diamètre extérieur, l'épaisseur et le nombre de perçages évoluent automatiquement en fonction du diamètre nominal de la conduite choisi.

Cas métier : Création d'une gamme standardisée de supports d'actionneurs mécatroniques modulaires pour un bureau d'études.

Compétence acquise : Être capable de concevoir des modèles agiles et adaptables, maximisant la réutilisation d'études existantes.

Livrable : Une famille de pièces configurables (iPart) fonctionnelle.

Objectif : Traduire le modèle 3D en plans techniques 2D normalisés prêts pour la production.

• Création d'un dessin, choix du format de feuille (A4 à A0) et personnalisation du cartouche.
• Génération des vues de base, des vues projetées (orthogonales), des sections et des vues en coupe (totale, brisée).
• Outils de cotation technique automatique et manuelle, tolérances dimensionnelles et annotations de surfaçage.
• Insertion des axes de centrage, lignes d'axes et symboles de soudure standards.

Atelier pratique : Réalisation complète du plan de fabrication du corps de pompe (J1). L'exercice requiert la mise en place de deux coupes ciblées et d'une cotation fonctionnelle exhaustive respectant les normes ISO.

Cas métier : Élaboration de la liasse de fabrication d'un pignon arbré destiné à un atelier d'usinage numérique sous-traitant.

Compétence acquise : Savoir produire un livrable graphique réglementaire, compréhensible sans ambiguïté par un usineur ou un sous-traitant.

Livrable : Un plan de fabrication 2D complet, coté et cartouché conforme aux standards industriels.

Objectif : Présenter les notices de montage et extraire les listes d'approvisionnement de composants.

• L'environnement Présentation d'Inventor (.ipn) : création de trajectoires de démontage (composants déplacés).
• Génération de vues éclatées et création d'animations vidéo de montage/démontage.
• Génération de la liste des pièces (nomenclature automatique) dans la mise en plan de l'assemblage.
• Pose des bulles de repérage automatique des pièces liées à la nomenclature.

Atelier pratique : Éclatement complet du mécanisme de l'étau, édition de sa nomenclature générale structurée (avec désignation et fournisseur) et fléchage des bulles sur la vue d'ensemble.

Cas métier : Rédaction du dossier technique et de la notice d'assemblage d'un mécanisme de transmission pour l'équipe de maintenance client.

Compétence acquise : Maîtriser le cycle complet de documentation technique nécessaire aux services achats et aux équipes d'assemblage.

Livrable : Un plan d'ensemble éclaté avec bulles de repérage, nomenclature complète exportée et fichier d'animation de montage.

Objectif : Réutiliser en autonomie les esquisses, les fonctions volumiques et de finition, les assemblages et les paramètres des journées ESSENTIEL pour concevoir un ensemble complet.

• Réactiver les acquis des journées ESSENTIEL : rappel visuel et quiz sur les esquisses contraintes, les fonctions 3D, les répétitions, les contraintes d'assemblage et les paramètres.
• Modéliser des pièces faciles à modifier et les assembler avec des liaisons cohérentes.

Atelier pratique : Entraînement en binômes : modifier un paramètre clé sur la pièce d'un autre binôme et repérer ce qui casse, puis corriger.

Cas métier : La machine de convoyage (cas fil rouge) - À partir d'un cahier des charges, les participants modélisent les pièces, les paramètrent, les assemblent et vérifient les mouvements et les collisions, puis présentent leur ensemble au groupe.

Compétence acquise : Savoir concevoir en autonomie un ensemble mécanique paramétré.

Livrable : Les pièces et l'assemblage de la machine, construits avec la méthode des journées ESSENTIEL.

Objectif : Mettre à l'épreuve ses mises en plan, vues éclatées et nomenclatures face à une modification de conception.

• Retour sur la mise en plan, les vues éclatées et les nomenclatures vus les jours précédents.
• Répercuter une modification sur les pièces, l'assemblage et les plans, sans rien oublier.

Atelier pratique : Exercice guidé : appliquer une modification de cote et vérifier sa répercussion sur toutes les vues, puis comparer entre participants.

Cas métier : La modification demandée par le client (cas fil rouge) - Le client demande une évolution de la machine. Chaque participant la répercute, met à jour la mise en plan, la vue éclatée et la nomenclature, puis présente le dossier lors d'une revue de projet menée par le groupe et le formateur.

Compétence acquise : Savoir gérer une modification technique et livrer un dossier de plans à jour.

Livrable : Le dossier de plans mis à jour, réalisé avec les modèles des journées ESSENTIEL.