Bloc E – Conception et fabrication d’outils de production

Contexte

Les outilleurs-ajusteurs et les outilleuses-ajusteuses doivent être capables de fabriquer des outils de production servant à la production et au montage de pièces de haute précision. Certains outilleurs-ajusteurs et certaines outilleuses-ajusteuses peuvent travailler à la conception de base d’outils de production.

Les outilleurs-ajusteurs et les outilleuses-ajusteuses doivent s’assurer que les outils de production conservent la précision requise. Il est essentiel qu’ils ou qu’elles puissent déterminer si ces outils ont besoin d’être réparés et entretenus.

Les outils de production, qu’ils soient neufs ou remis en état, doivent être soumis à l’essai avant d’être mis en service. Cette étape confirme qu’ils sont sécuritaires, fonctionnels et précis.

Dans certaines provinces et dans certains territoires, les outilleurs-ajusteurs et les outilleuses-ajusteuses peuvent aussi participer à la fabrication, à la réparation et à l’entretien de moules et d’outillage d’automatisation.

Tendances

De nouveaux matériaux et des revêtements évolués ont été introduits. La fabrication d’outils de production comporte davantage d’usinage à haute vitesse de matériaux durcis.

Matériel connexe

Outillage de production : gabarits, organes de montage, matrices, moules, outils de coupe, outils à étamper, outils d’automatisation.

Outils et équipement

Voir l’appendice A.

Tâche 15 Concevoir les outils de production de base.

Connaissances requises

• C 1 les types d’outils de production comme les matrices, les gabarits, les organes de montage, les outils de coupe et les moules
• C 2 les limites et la capacité de l’équipement d’atelier
• C 3 la fonctionnalité et les limites de divers types d’outillages et leurs applications
• C 4 les stratégies permettant de soutenir et de retenir la pièce comme le serrage, le positionnement et la répétabilité
• C 5 les principes ergonomiques et l’utilisation sécuritaire des outils de production
• C 6 les types et la disponibilité des matériaux utilisés pour les outils de production
• C 7 les propriétés matérielles de la pièce de production
• C 8 les stratégies de conception sans fautes
• C 9 les techniques de dessin de base comme la projection du premier dièdre et du troisième dièdre, le dessin isométrique et le tolérancement dimensionnel et géométrique
• C 10 l’aspect financier de la conception afin de maintenir le rapport coût-efficacité
• C 11 les techniques d’usinage, de formage et d’inspection

Sous-tâche - E-15.01 Déterminer les exigences relatives aux outils de production.

Compétences clés

• E-15.01.01 déterminer le type d’outillage requis pour effectuer la tâche conformément aux spécifications de la pièce
• E-15.01.02 évaluer les exigences de production du client comme le volume et la précision
• E-15.01.03 déterminer la capacité des outils, comme la rigidité, la précision et la répétabilité, conformément aux normes de l’industrie et au matériel de référence

Sous-tâche - E-15.02 Préparer les croquis d’atelier.

Compétences clés

• E-15.02.01 établir la conception conformément aux exigences relatives à la pièce terminée
• E-15.02.02 utiliser les ressources nécessaires à l’élaboration de croquis comme les crayons, le papier à croquis et les outils de mesure
• E-15.02.03 appliquer les techniques d’élaboration de croquis qui illustrent toutes les dimensions et les caractéristiques pertinentes requises pour la conception de l’outil fini

Sous-tâche - E-15.03 Déterminer les composants standards et les spécifications des matériaux des outils de production.

Compétences clés

• E-15.03.01 choisir les types de matériaux de composant d’outillage conformément aux exigences fonctionnelles
• E-15.03.02 déterminer les procédés qui seront requis pour la finition des composants d’outillage comme les traitements de surface et le traitement thermique
• E-15.03.03 déterminer la disponibilité des composants standards et évaluer la possibilité de les utiliser en respectant le calendrier de production et les exigences de rentabilité
• E-15.03.04 choisir les composants standards en fonction des exigences de la tâche et de la disponibilité des composants

Sous-tâche - E-15.04 Préparer les renseignements pour l’ébauche.

Compétences clés

• E-15.04.01 terminer la conception des outils de production, y compris les tolérances et les dimensions définitives
• E-15.04.02 dresser la liste des composants standards par fournisseur et numéro de pièce pour les spécifications du dessin et les exigences en matière d’achats
• E-15.04.03 dresser la liste des matériaux bruts requis pour les composants des outils de production pour les spécifications du dessin et les exigences en matière d’achats
• E-15.04.04 communiquer avec le bureau de dessin afin de clarifier les exigences et donner le contexte

Tâche 16 Ajuster et assembler les outils de production.

Connaissances requises

• C 1 les types d’outils de production comme les gabarits, les organes de montage, les matrices, les outils de coupe et les moules
• C 2 les spécifications s’appliquant aux jeux et aux ajustements de montage standard
• C 3 les spécifications des outils de production, comme les jeux de coupe et les angles de dégagements, déterminés par le matériau utilisé
• C 4 les types de dispositifs de fixation comme les vis et les goujons
• C 5 les types d’adhésifs comme les adhésifs temporaires et permanents
• C 6 les types de brasures comme la brasure forte et la brasure tendre
• C 7 les types d’ajustements comme l’interférence et le jeu fonctionnel
• C 8 les types de joints comme les joints de recouvrement et les queues d’aronde
• C 9 les types de matrices comme les matrices pour la coupe, pour le formage, à découpe progressive et combinées
• C 10 les types de gabarits et d’organes de montage comme le gabarit de perçage, le gabarit de soudage et les montages d’assemblage
• C 11 les types de moules comme les moules à injection, les moules pour soufflage et le rotomoulage
• C 12 les méthodes de réglage d’un jeu comme l’insertion de matériaux entre les surfaces d’attaques et l’utilisation d’une source lumineuse
• C 13 les propriétés des matériaux comme la composition et l’épaisseur
• C 14 les types de matériaux de jaugeage comme le plastique et le métal
• C 15 les types d’aides à la compression comme les ressorts, les cylindres de gaz comprimé et l’uréthane
• C 16 les types de dispositifs sans compression comme les dispositifs de retenue pour poinçons, les guides, les poinçons et les butées d’arrêt
• C 17 les précharges des ressorts matricés, des ressorts à gaz comprimé et des dévêtisseurs uréthane
• C 18 les types de mécanismes comme les cames, les poussoirs et les blocs coulissants
• C 19 la séquence optimale des opérations pour l’ajustement et le montage
• C 20 les types de systèmes de protection des outils de production comme la protection des matrices et la protection des moules

Sous-tâche - E-16.01 Vérifier les dimensions des composants des outils de production.

Compétences clés

• E-16.01.01 choisir les instruments de mesure en fonction des tolérances requises et de l’application comme les mesures internes et les mesures externes
• E-16.01.02 prendre des mesures en utilisant les instruments de mesure standards et spécialisés
• E-16.01.03 comparer les mesures aux dessins et aux croquis pour assurer la conformité, l’ajustement et le jeu
• E-16.01.04 consigner les dimensions critiques conformément aux procédures s’appliquant au lieu de travail

Sous-tâche - E-16.02 Positionner les composants des outils de production.

Compétences clés

• E-16.02.01 regrouper les composants standards et les composants des outils de production de façon organisée afin de faciliter le montage et de s’assurer que toutes les pièces requises sont présentes
• E-16.02.02 fabriquer des outils auxiliaires spéciaux comme les serre-joints et les dispositifs de fixation
• E-16.02.03 installer les pièces standards conformément au dessin ou au croquis
• E-16.02.04 fixer temporairement les composants des outils de production comme requis, pour permettre d’effectuer les réglages nécessaires de l’alignement et de l’ajustement
• E-16.02.05 effectuer les réglages nécessaires pour l’ajustement, le jeu et le fonctionnement conformément aux spécifications
• E-16.02.06 fixer ou serrer temporairement les composants des outils de production comme requis pour le montage final

Sous-tâche - E-16.03 Effectuer le montage final.

Compétences clés

• E-16.03.01 percer, tarauder et aléser les trous comme requis pour placer les composants de façon permanente
• E-16.03.02 fixer les composants de façon permanente en utilisant des méthodes comme les dispositifs de fixation mécaniques, l’application d’adhésifs, le soudage et le brasage
• E-16.03.03 vérifier les dimensions définitives et l’ajustement pour assurer le fonctionnement des outils de production

Sous-tâche - E-16.04 Régler le synchronisme des outils de production.

Compétences clés

• E-16.04.01 régler la hauteur finale des poinçons de découpage pour obtenir la bonne profondeur de pénétration du poinçon
• E-16.04.02 régler la hauteur finale des poinçons de formage pour donner la bonne forme à la pièce
• E-16.04.03 régler l’enclenchement de la came des matrices à estamper pour obtenir la forme ou la pénétration latérale requise du poinçon
• E-16.04.04 régler l’enclenchement de la came des moules pour obtenir l’étanchéité requise
• E-16.04.05 régler les dévêtisseurs à plaques, les éjecteurs, les ressorts de compression et la distance entre le plateau et le coulisseau pour atteindre le fonctionnement requis de l’outil
• E-16.04.06 régler la protection des matrices et étalonner les capteurs

Tâche 17 Faire l’essai des outils de production.

Connaissances requises

• C 1 les éléments relatifs à la sécurité dont il faut tenir compte pour faire fonctionner l’équipement de production
• C 2 les types de presses, comme la poinçonneuse, la presse-plieuse et la presse hydraulique, et leur fonctionnement
• C 3 les types de matériel de moulage et leur fonctionnement
• C 4 les types de machines-outils et leur fonctionnement
• C 5 les spécifications du matériau de la pièce de production comme la composition, l’épaisseur, la dureté, la ductilité et la malléabilité
• C 6 les classifications des matériaux comme les classifications de l’ANSI, de la SAE et du Universal Numbering System (UNS)
• C 7 la géométrie de la pièce de production conformément aux spécifications
• C 8 les types de matrices, de gabarits et d’organes de montage comme les matrices d’emboutissage, les matrices à former, les matrices à découper, les montages de vérification, les montages d’assemblage et les gabarits de perçage
• C 9 le développé de la pièce, la progression de la pièce et le circuit d’alimentation
• C 10 le fonctionnement prévu des outils de production comme le volume de la pièce de production et la constance de la qualité
• C 11 les endroits particuliers où il faut rechercher les dommages
• C 12 l’équipement de manutention du matériel comme les systèmes d’alimentation en bobines, les redresseurs de matériel en rouleau, les supports latéraux, les machines à redresser et les trémies
• C 13 les types de systèmes de protection des outils de production comme la protection des matrices et la protection des moules

Sous-tâche - E-17.01 Monter les outils de production.

Compétences clés

• E-17.01.01 déterminer l’équipement requis pour le fonctionnement des outils de production
• E-17.01.02 poser, aligner et fixer solidement les outils de production sur l’équipement selon les types d’outils
• E-17.01.03 raccorder les accessoires de la presse comme les dispositifs d’alimentation, les conduites hydrauliques et les serre-joints pneumatiques
• E-17.01.04 raccorder les accessoires du moule comme les conduites d’eau, les brumisateurs, les capteurs de pièces et les convoyeurs

Sous-tâche - E-17.02 Vérifier les matériaux des pièces de production.

Compétences clés

• E-17.02.01 s’assurer que les matériaux sont conformes aux spécifications de conception
• E-17.02.02 interpréter les documents d’identification des matériaux comme les documents de conformité, les marques et les étiquettes d’identification apposées sur les matériaux
• E-17.02.03 reconnaître les matériaux à partir des propriétés physiques
• E-17.02.04 s’assurer que la matière utilisée n’est pas endommagée, qu’elle ne comporte pas de matières étrangères ou d’autres contaminants qui pourraient avoir une incidence sur la qualité du produit final ou endommager l’outil

Sous-tâche - E-17.03 Produire les pièces brutes.

Compétences clés

• E-17.03.01 calculer la quantité de matériau requise pour obtenir la forme prévue en utilisant les formules et les tableaux applicables
• E-17.03.02 choisir la presse et les réglages requis pour le matériau et le produit
• E-17.03.03 effectuer l’analyse des contraintes pour évaluer l’acheminement irrégulier des matériaux
• E-17.03.04 augmenter le rayon d’emboutissage et régler la force de serrage sur les pièces brutes en utilisant des butées de freinage pour obtenir une épaisseur uniforme du matériau
• E-17.03.05 évaluer les changements du matériau, comme l’amincissement, l’épaississement, la malléabilité et l’écoulement, pour maintenir les dimensions conformes aux spécifications
• E-17.03.06 comparer la géométrie du profilé aux spécifications fournies par le client en utilisant une MMC
• E-17.03.07 consigner les dimensions définitives des pièces brutes pour fabriquer les pièces de production

Sous-tâche - E-17.04 Régler le fonctionnement cyclique de l’équipement avec les outils de production.

Compétences clés

• E-17.04.01 vérifier les jeux et les interférences entre l’équipement, les outils de production et la pièce à usiner
• E-17.04.02 faire fonctionner la machine-outil à vitesse réduite au besoin pour surveiller son fonctionnement et minimiser les risques d’endommager l’équipement et la pièce de production
• E-17.04.03 vérifier et régler la synchronisation selon le besoin pour optimiser le rendement de l’outil
• E-17.04.04 régler les composants de la matrice comme le dévêtisseur à plaques et les ressorts matricés
• E-17.04.05 régler les accessoires comme les dispositifs d’alimentation, les bobines et les machines à redresser
• E-17.04.06 effectuer des réglages sur la presse comme la hauteur entre le plateau et le coulisseau, les plaques de presse, les interrupteurs de fin de course et l’équilibreur
• E-17.04.07 évaluer la production en conditions normales pour s’assurer que la consistance et le volume de la pièce sont optimaux, et pour observer les tendances en matière de production

Sous-tâche - E-17.05 Évaluer les pièces de production.

Compétences clés

• E-17.05.01 inspecter visuellement les pièces afin de détecter les défauts comme le fini de surface de mauvaise qualité, les ébarbures et les dommages
• E-17.05.02 mesurer les dimensions des pièces pour confirmer qu’elles sont conformes aux spécifications
• E-17.05.03 consigner les résultats de l’évaluation, y compris les données comme les tolérances, le fini de surface et les dimensions critiques

Sous-tâche - E-17.06 Vérifier si les outils de production sont endommagés.

Compétences clés

• E-17.06.01 inspecter visuellement les outils afin de détecter les dommages comme les fissures, les cassures et les déformations
• E-17.06.02 utiliser les instruments d’optique comme les lunettes-loupes et les loupes

Sous-tâche - E-17.07 Modifier les outils de production pour augmenter la productivité.

Compétences clés

• E-17.07.01 régler les mécanismes comme les dispositifs d’alimentation et les interrupteurs de fin de course
• E-17.07.02 recommander le traitement de surface, comme la pose de nitrure, le plaquage ou l’anodisation, pour améliorer la productivité et la résistance à l’usure des outils de production
• E-17.07.03 simplifier le chargement et le déchargement pour diminuer la durée du cycle
• E-17.07.04 changer les matériaux des outils pour optimiser leur durée de vie et la durée du cycle

Tâche 18 Réparer les outils de production et en faire l’entretien.

Connaissances requises

• C 1 l’application, la fonction et les spécifications d’origine des outils de production comme les gabarits, les organes de montage, les matrices et les moules
• C 2 les propriétés des composants des outils de production comme le fini de la surface, la dureté et les types des matériaux
• C 3 les spécifications de la pièce de production comme les dimensions, la finition, les propriétés et les types de matériaux
• C 4 les types de défauts des outils de production comme les bagues usées, les serre-joints brisés et les surfaces usées
• C 5 les méthodes et la séquence de montage ou de démontage des outils de production
• C 6 les types de composants standards comme les bagues, les pivots d’articulation, les vis et les goupilles de position
• C 7 les types d’accessoires comme les accessoires hydrauliques et pneumatiques
• C 8 les types de mécanismes des outils de production comme les cames, les dévêtisseurs et les poussoirs
• C 9 les produits de nettoyage comme les solvants et les produits dégraissants
• C 10 les outils, les techniques et les méthodes de nettoyage
• C 11 les types de défauts des pièces de production comme les ébarbures, les fissures, les bavures et les non-conformités des dimensions
• C 12 les méthodes de réparation comme le démontage, la rectification, le polissage, le réglage de la synchronisation des mécanismes associés aux matrices et à l’affûtage
• C 13 les machines-outils et les outils manuels utilisés pour remettre en état les composants défectueux
• C 14 les valeurs de production en cours comme la taille des lots et les cycles d’affûtage
• C 15 les types de systèmes de protection des outils de production comme la protection des matrices et la protection des moules

Sous-tâche - E-18.01 Déterminer l’état des outils de production.

Compétences clés

• E-18.01.01 surveiller et évaluer si une pièce de production est non conforme aux spécifications
• E-18.01.02 observer le fonctionnement des outils de production pour évaluer les besoins relatifs à la réparation, au réglage ou à la remise en état
• E-18.01.03 comparer l’état des outils de production aux spécifications d’origine en utilisant des instruments de mesure comme les pieds à coulisse et les micromètres
• E-18.01.04 consigner les défauts des outils de production conformément aux procédures et aux politiques de la compagnie

Sous-tâche - E-18.02 Déterminer les techniques de réparation.

Compétences clés

• E-18.02.01 analyser les renseignements obtenus au cours de l’évaluation de la pièce et de l’outil
• E-18.02.02 élaborer une technique de réparation en fonction du défaut et du type d’outil
• E-18.02.03 utiliser les documents de référence pour déterminer les méthodes de réparation possibles

Sous-tâche - E-18.03 Régler les composants des outils de production.

Compétences clés

• E-18.03.01 effectuer le réglage des gabarits et des organes de montage comme le calage, le réalignement, la mise au niveau et le déplacement des butées
• E-18.03.02 effectuer le réglage des matrices comme le calage, le martelage et le réalignement
• E-18.03.03 effectuer le réglage des moules comme le calage et le réalignement
• E-18.03.04 s’assurer que la pièce de production est conforme aux spécifications
• E-18.03.05 consigner les réglages des outils de production conformément aux procédures et aux politiques de la compagnie

Sous-tâche - E-18.04 Remettre en état les composants des outils de production.

Compétences clés

• E-18.04.01 enlever les résidus comme la graisse, la saleté et l’huile de la surface des composants
• E-18.04.02 enlever l’excès de matériau de la pièce de production en utilisant l’équipement comme les pierres abrasives et les matériaux de polissage
• E-18.04.03 déterminer les méthodes de remise en état comme l’usinage, l’application de traitements de surface et le remplacement de composants
• E-18.04.04 réparer les composants en les usinant ou en appliquant des traitements de surface
• E-18.04.05 fabriquer de nouveaux composants pour les outils de production lorsque les composants sont trop endommagés pour être réparés
• E-18.04.06 remplacer les composants standards conçus pour les outils de production comme requis
• E-18.04.07 inspecter les composants remis en état pour confirmer l’achèvement de la réparation
• E-18.04.08 consigner la remise en état des outils de production conformément aux procédures et aux politiques de la compagnie
• E-18.04.09 effectuer l’affûtage des matrices et la rectification des moules