SolidWorks - Les fondamentaux de la conception mécanique

Objectif : Maîtriser l'environnement de travail SolidWorks et concevoir des profils 2D paramétriques robustes.

• Présentation de l'écosystème SolidWorks, gestion des types de documents (.sldprt, .sldasm, .slddrw) et personnalisation de l'interface.
• Manipulation de la vue 3D, orientation et gestion des plans de référence principaux (Plan de face, Plan de dessus, Plan de droite).
• Utilisation des entités d'esquisse : lignes, rectangles, cercles, arcs, polygones et splines.
• Application des relations géométriques (horizontalité, verticalité, tangence, parallélisme, coïncidence).
• Cotation intelligente et gestion de l'état de contrainte (états sous-défini, entièrement défini et sur-défini).

Atelier pratique : Réalisation de l'esquisse 2D d'une bride mécanique complexe en appliquant des contraintes géométriques et des dimensions pilotées.

Cas métier : Élaboration de l'esquisse paramétrique directrice d'une chape de suspension pour véhicule tout-terrain.

Compétence acquise : Savoir créer un profil 2D propre, entièrement contraint et modifiable sans déformation inattendue.

Livrable : Fichiers d'esquisses validés et exempts d'erreurs géométriques.

Objectif : Transformer des esquisses 2D en volumes 3D à l'aide des fonctions fondamentales de construction.

• Passage de l'esquisse 2D à la fonction volumique 3D.
• Utilisation des fonctions de base : Base/Bossage extrudé (Extrude Boss/Base) et Enlèvement de matière extrudé (Extruded Cut).
• Utilisation des fonctions de révolution : Base/Bossage avec révolution (Revolved Boss/Base).
• Structuration et lecture rigoureuse de l'arbre de création (FeatureManager).
• Gestion de l'ordre chronologique des fonctions et suppression ou modification de fonctions mères.

Atelier pratique : Modélisation volumique complète d'un corps de support mécanique à partir de l'esquisse établie le matin.

Cas métier : Modélisation volumique du corps brut d'un réducteur à engrenages droits en fonte d'acier.

Compétence acquise : Être capable de concevoir un volume 3D unitaire de base de manière propre et structurée.

Livrable : Premier fichier pièce 3D unitaire (.sldprt) fonctionnel.

Objectif : Affiner la géométrie des pièces par l'ajout de détails technologiques normalisés.

• Application des fonctions d'habillage : congés de raccordement (Fillet), chanfreins (Chamfer), coques (Shell) à épaisseur constante et variable.
• Utilisation de l'assistant pour le perçage (Hole Wizard) : trous taraudés, lamés, mandrins et filetages normalisés.
• Création de plans et d'axes de référence utilisateur (plans décalés, inclinés, médians).
• Utilisation des nervures de renfort (Rib) et des dépouilles (Draft).

Atelier pratique : Intégration des détails technologiques, des perçages de fixation et des congés d'allègement sur le support mécanique.

Cas métier : Préparation à l'usinage et optimisation mécanique d'une potence de levage mécano-soudée.

Compétence acquise : Savoir finaliser un composant mécanique avec l'ensemble de ses détails de fabrication.

Livrable : Modèle 3D de pièce enrichi des éléments technologiques.

Objectif : Optimiser la modélisation de motifs répétitifs et de pièces symétriques.

• Utilisation des fonctions de répétition linéaire (Linear Pattern) et circulaire (Circular Pattern).
• Répétitions pilotées par une esquisse ou une table.
• Fonction de symétrie (Mirror) de fonctions et de corps volumiques.
• Introduction aux configurations de pièces (Configurations) pour gérer des familles de composants simples.

Atelier pratique : Conception d'une bride à trous multiples et d'une pièce symétrique en exploitant les fonctions de répétition circulaire et de miroir.

Cas métier : Conception d'un tambour de treuil industriel allégé et équilibré dynamiquement.

Compétence acquise : Savoir industrialiser la conception de pièces répétitives de manière efficace.

Livrable : Pièce paramétrique optimisée avec répétitions et configurations.

Objectif : Maîtriser les fonctions de balayage et de lissage pour des formes mécaniques complexes.

• Utilisation de la fonction Bossage/Base balayé (Swept Boss/Base) à l'aide d'un profil et d'une trajectoire.
• Utilisation de la fonction Bossage/Base lissé (Lofted Boss/Base) entre plusieurs sections de profils distincts.
• Utilisation des courbes pilotées (courbe hélice/spirale, courbe projetée).
• Gestion des tangences aux raccords de profils.

Atelier pratique : Modélisation d'un corps de canalisation complexe ou d'une pièce plastique à profil évolutif par balayage et lissage.

Cas métier : Modélisation d'une tubulure d'admission d'air à section évolutive et d'un ressort de compression mécanique.

Compétence acquise : Être capable de concevoir des volumes aux formes complexes et non prismatiques.

Livrable : Fichiers de pièces complexes validés.

Objectif : Automatiser et paramétrer des pièces à l'aide de relations mathématiques et de liaisons Excel.

• Gestion des variables globales et des équations mathématiques (Equations) dans l'arbre de création.
• Liaison de dimensions par formules conditionnelles.
• Utilisation des tables de paramétrage (Design Table) connectées à Excel pour piloter des familles de pièces.
• Gestion des états de suppression de fonctions par configuration.

Atelier pratique : Paramétrage d'une gamme de vis ou de plaques standardisées dont les dimensions et perçages varient automatiquement selon un tableau de configuration.

Cas métier : Standardisation d'une gamme de vérins pneumatiques modulaires pour un fabricant de machines spéciales.

Compétence acquise : Savoir concevoir des modèles intelligents et paramétriques réutilisables.

Livrable : Pièce paramétrique connectée à sa table de configuration.

Objectif : Créer un assemblage multi-pièces et positionner les composants à l'aide de relations d'assemblage.

• Découverte de l'environnement d'assemblage SolidWorks (.sldasm) et gestion de l'arborescence produit.
• Insertion de composants, instanciation et gestion des niveaux d'assemblage.
• Manipulation spatiale des composants : déplacement et rotation libre.
• Application des relations d'assemblage fondamentales (Mate) : Coïncidence, Parallélisme, Perpendicularité, Tangence, Concentricité, Distance et Angle.
• Gestion de la première pièce fixée (Fixed) du sous-ensemble.

Atelier pratique : Assemblage de la structure mécanique d'un réducteur ou d'un boîtier, insertion des fixations normalisées et application des contraintes de positionnement.

Cas métier : Assemblage et montage cinématique d'un étau de serrage d'usinage à commande manuelle.

Compétence acquise : Être capable de structurer et d'assembler un ensemble mécanique cohérent.

Livrable : Fichier assemblage (.sldasm) complet et contraint.

Objectif : Maîtriser la gestion des sous-ensembles complexes et valider l'intégrité géométrique de l'assemblage.

• Utilisation des sous-assemblages flexibles et rigides.
• Outils d'évaluation des grands assemblages : Détection des interférences (Interference Detection), vérification du jeu minimal (Clearance Verification).
• Utilisation des coupes dynamiques d'assemblage pour visualiser les mécanismes internes.
• Création d'éclatés d'assemblage (Exploded View) pour la visualisation de montage.

Atelier pratique : Réalisation d'une analyse d'interférence complète sur l'assemblage du mécanisme, correction des jeux et création de la vue éclatée.

Cas métier : Validation géométrique et sécurisation du montage d'un convoyeur industriel à rouleaux motorisés.

Compétence acquise : Savoir valider la viabilité géométrique et cinématique d'un assemblage avant fabrication.

Livrable : Rapport d'interférences, assemblage corrigé et vue éclatée validée.

Objectif : Générer les vues 2D, coupes et détails à partir des modèles 3D et des assemblages.

• Découverte de l'environnement de mise en plan (.slddrw).
• Configuration des formats de feuilles normalisés (A4, A3, ISO) et insertion des fonds de plan personnalisés.
• Génération automatique des vues principales (vue de face, de dessus, de profil, isométrique).
• Création de vues particulières : coupes, sections, vues de détail, vues partielles.
• Gestion des échelles, des orientations et des lignes cachées.

Atelier pratique : Création de la mise en plan de détail de la pièce principale du boîtier avec génération d'une coupe transverse pour visualiser les évidements internes.

Cas métier : Élaboration du plan d'exécution 2D d'un carter de pompe centrifuge destiné à un atelier de fraisage CN.

Compétence acquise : Savoir extraire les vues techniques normalisées d'un modèle 3D volumique.

Livrable : Fichier de dessin contenant les vues principales et coupes.

Objectif : Finaliser la liasse de plans par l'ajout des cotations, des tolérances et de la nomenclature d'assemblage.

• Application de la cotation dimensionnelle associative (Smart Dimension).
• Ajout des tolérances géométriques (GD&T) : planéité, perpendicularité, coaxialité, position.
• Insertion des symboles d'état de surface, des annotations et des repères de nomenclature (Balloon).
• Génération automatique de la nomenclature (Bill of Materials) de l'assemblage.
• Remplissage du cartouche et export final au format PDF ou DXF de production.

Atelier pratique : Cotation complète et tolérancement de la liasse technique du sous-ensemble, insertion de la nomenclature de l'assemblage et export PDF certifié.

Cas métier : Finalisation de la liasse de fabrication et constitution du dossier d'achat d'un ensemble de transmission mécanique.

Compétence acquise : Être capable de produire une liasse documentaire technique complète, normalisée et prête pour l'industrialisation.

Livrable : Dossier de plans complet (.slddrw) avec nomenclature et export PDF.

Objectif : Réutiliser en autonomie les esquisses, les fonctions volumiques, l'habillage, les répétitions, les équations et les assemblages des journées ESSENTIEL.

• Réactiver les acquis des journées ESSENTIEL : rappel visuel et quiz sur les relations d'esquisse, bossages et enlèvements, congés et perçages, répétitions, équations et contraintes d'assemblage.
• Modéliser des pièces robustes et paramétrées, puis les assembler et vérifier les interférences.

Atelier pratique : Entraînement en binômes : modifier une cote clé sur la pièce d'un autre binôme et repérer ce qui casse, puis corriger l'arbre de création.

Cas métier : Le sous-ensemble de bridage (cas fil rouge) - À partir d'un cahier des charges, les participants modélisent les pièces, les pilotent par des équations, les assemblent et vérifient les interférences, puis présentent leur conception au groupe.

Compétence acquise : Savoir concevoir en autonomie des pièces paramétrées et leur assemblage.

Livrable : Les pièces et l'assemblage du sous-ensemble, construits avec la méthode des journées ESSENTIEL.

Objectif : Mettre à l'épreuve ses mises en plan, cotations, tolérances et nomenclatures pour livrer un dossier exploitable.

• Retour sur les vues, les coupes, la cotation, le tolérancement et les nomenclatures vus les jours précédents.
• Produire et contrôler la liasse de plans du sous-ensemble comme le ferait un contrôleur.

Atelier pratique : Exercice guidé : contrôler une mise en plan volontairement incomplète (cotes manquantes, vues mal choisies, nomenclature fausse), la corriger puis comparer entre participants.

Cas métier : Le dossier de fabrication (cas fil rouge) - Chaque participant réalise la mise en plan des pièces et de l'assemblage avec nomenclature, la cote et la tolérance, puis la soumet à une revue de conception menée par le groupe et le formateur.

Compétence acquise : Savoir livrer une liasse de plans complète et conforme.

Livrable : La liasse de plans du sous-ensemble, réalisée avec les modèles des journées ESSENTIEL.