{"id":20301,"date":"2024-05-28T14:02:55","date_gmt":"2024-05-28T06:02:55","guid":{"rendered":"https:\/\/firstmold.com\/?p=20301"},"modified":"2025-08-11T17:06:33","modified_gmt":"2025-08-11T09:06:33","slug":"fillets-and-chamfers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/firstmold.com\/fr\/tips\/fillets-and-chamfers\/","title":{"rendered":"Les chanfreins dans la conception de produits | S\u00e9rie Conception de produits"},"content":{"rendered":"

En mati\u00e8re de conception de produits, les d\u00e9tails d\u00e9terminent souvent le succ\u00e8s ou l'\u00e9chec d'un produit. La modification des angles, un \u00e9l\u00e9ment de conception apparemment mineur, joue en fait un r\u00f4le crucial. Les modifications d'angle les plus couramment utilis\u00e9es se divisent en deux cat\u00e9gories : les filets et les chanfreins.<\/p>\n\n\n\n

La conception de cong\u00e9s et de chanfreins est l'une des comp\u00e9tences essentielles des concepteurs de produits. Compar\u00e9es aux angles vifs, les conceptions de cong\u00e9s et de chanfreins sont plus conviviales, visuellement plus douces et plus \u00e0 m\u00eame de mettre en valeur la simplicit\u00e9 et la beaut\u00e9 d'un produit. En outre, l'utilisation cr\u00e9ative des cong\u00e9s et des chanfreins peut permettre \u00e0 votre produit de se d\u00e9marquer.<\/p>\n\n\n\n

\"Comparaison<\/figure>\n\n\n\n
\"Application<\/figure>\n\n\n\n

Aujourd'hui, nous parlons des cong\u00e9s et des chanfreins dans la conception de produits. De nombreuses images de cong\u00e9s sont jointes \u00e0 la fin de l'article.<\/p>\n\n\n\n

Que sont les filets et les chanfreins ?<\/h2>\n\n\n\n

Le cong\u00e9 de raccordement consiste \u00e0 relier deux surfaces courbes d'une pi\u00e8ce par une surface circulaire tangente. Le cong\u00e9 standard est g\u00e9n\u00e9ralement repr\u00e9sent\u00e9 par une valeur de rayon R pour indiquer sa taille.<\/p>\n\n\n\n

Le chanfreinage consiste \u00e0 relier deux surfaces courbes d'une pi\u00e8ce par une surface angulaire. Le chanfrein standard est g\u00e9n\u00e9ralement repr\u00e9sent\u00e9 par une valeur de distance C pour indiquer sa taille, l'angle standard \u00e9tant de 45\u00b0.<\/p>\n\n\n\n

\"cong\u00e9<\/figure>\n\n\n\n

Dans le domaine de la conception de produits, ces deux termes d\u00e9signent le processus de d\u00e9coupe d'un bord biseaut\u00e9 sur les coins ou les ar\u00eates d'un objet. Cette transition biseaut\u00e9e peut \u00eatre droite ou courbe, selon les exigences de conception et les objectifs fonctionnels.<\/p>\n\n\n\n

\"Qu'est-ce<\/figure>\n\n\n\n

Fonctions des chanfreins et des filets dans les produits<\/h2>\n\n\n\n

La s\u00e9curit\u00e9 :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Les chanfreins et les filets peuvent r\u00e9duire la nettet\u00e9 des ar\u00eates des produits, \u00e9vitant ainsi aux utilisateurs de se blesser en cours d'utilisation. Cet aspect est particuli\u00e8rement important dans la conception d'appareils portatifs ou de jouets pour enfants.<\/p>\n\n\n\n

\"L'une<\/figure>\n\n\n\n

Esth\u00e9tique :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Un chanfreinage ou un filetage ad\u00e9quat peut am\u00e9liorer l'aspect du produit, en rendant ses lignes plus lisses.<\/p>\n\n\n\n

\"am\u00e9liorer<\/figure>\n\n\n\n

Ergonomie :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Dans la conception d'appareils ou d'outils portatifs, les chanfreins ou les filets peuvent am\u00e9liorer la prise en main, ce qui rend le produit plus facile \u00e0 manipuler et am\u00e9liore l'exp\u00e9rience de l'utilisateur.<\/p>\n\n\n\n

\"Chanfrein<\/figure>\n\n\n\n

Durabilit\u00e9 :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Les chanfreins et les cong\u00e9s permettent de r\u00e9duire la concentration des contraintes, ce qui diminue la probabilit\u00e9 de rupture du mat\u00e9riau dans ces zones et prolonge la dur\u00e9e de vie du produit.<\/p>\n\n\n\n

\"Am\u00e9liore<\/figure>\n\n\n\n

Simplifier l'assemblage :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Lorsque diff\u00e9rentes pi\u00e8ces d'un produit doivent s'embo\u00eeter, les chanfreins et les cong\u00e9s peuvent servir de guides, aidant les pi\u00e8ces \u00e0 s'aligner correctement, simplifiant le processus d'assemblage et augmentant l'efficacit\u00e9 de la production.<\/p>\n\n\n\n

\"Le
Le chanfreinage simplifie l'assemblage<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Coh\u00e9rence du langage de conception :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Les chanfreins et les cong\u00e9s peuvent faire partie des \u00e9l\u00e9ments de conception, cr\u00e9ant un style unifi\u00e9 avec d'autres caract\u00e9ristiques telles que les coins arrondis et les courbes, ce qui renforce la reconnaissance de la marque du produit.<\/p>\n\n\n\n

\"Renforcer<\/figure>\n\n\n\n

Diff\u00e9rences entre les filets et les chanfreins<\/h2>\n\n\n\n

Les filets et les chanfreins peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour att\u00e9nuer les ar\u00eates vives ou cr\u00e9er une transition graduelle entre deux surfaces adjacentes. \u00c0 cet \u00e9gard, ils sont interchangeables. Toutefois, dans de nombreuses applications, il existe des diff\u00e9rences marqu\u00e9es entre les cong\u00e9s et les chanfreins.<\/p>\n\n\n\n

1. M\u00e9thodes de traitement<\/h3>\n\n\n\n

Pour l'usinage standard, les cong\u00e9s int\u00e9rieurs et ext\u00e9rieurs verticaux peuvent \u00eatre facilement trait\u00e9s, ce qui n'est pas le cas des chanfreins int\u00e9rieurs. Les filets n\u00e9cessitent des outils sp\u00e9cifiques pour obtenir des rayons de diff\u00e9rentes tailles (il est bon d'avoir un rayon de filet plus grand que le rayon de l'outil dans le processus d'usinage). En revanche, les chanfreins ne n\u00e9cessitent pas d'outils de taille sp\u00e9cifique ; il est possible de r\u00e9aliser des chanfreins de tailles diff\u00e9rentes en contr\u00f4lant la profondeur de coupe.<\/p>\n\n\n\n

\"Usinage<\/figure>\n\n\n\n

Les filets horizontaux int\u00e9rieurs et ext\u00e9rieurs n\u00e9cessitent plus de temps de traitement (\u00e0 moins d'utiliser des outils sp\u00e9ciaux pour les filets), tandis que le chanfreinage prend beaucoup moins de temps.<\/p>\n\n\n\n

\"usinage<\/figure>\n\n\n\n

Il est important de noter que pour les Usinage CNC<\/strong><\/a>, Le temps de traitement des filets et des chanfreins est comparable.<\/p>\n\n\n\n

2. Fonctionnalit\u00e9<\/h3>\n\n\n\n

Les cong\u00e9s et les chanfreins peuvent tous deux r\u00e9duire la concentration des contraintes et optimiser l'\u00e9coulement. Toutefois, les cong\u00e9s offrent une transition continue, tandis que les chanfreins offrent une transition lin\u00e9aire, laissant un bord apr\u00e8s le chanfrein. Par rapport aux chanfreins, les cong\u00e9s offrent une concentration de contraintes et une r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9coulement moindres, ce qui les rend pr\u00e9f\u00e9rables dans les pi\u00e8ces en plastique, \u00e0 moins que les bords du chanfrein ne soient encore arrondis.<\/p>\n\n\n\n

Toutefois, si votre projet comporte des trous de vis, des trous de positionnement ou des goupilles de positionnement, l'utilisation de filets n'est pas un bon choix. Par rapport aux cong\u00e9s, les chanfreins aux ar\u00eates plus petites et plus vives permettent de descendre plus facilement dans le trou, ce qui facilite l'assemblage.<\/p>\n\n\n\n

En outre, les chanfreins peuvent cr\u00e9er fraises coniques<\/strong><\/a>ce qui n'est pas le cas des filets.<\/p>\n\n\n\n

\"les<\/figure>\n\n\n\n

3. L'esth\u00e9tique<\/h4>\n\n\n\n

D'un point de vue esth\u00e9tique, les filets sont souvent pr\u00e9f\u00e9r\u00e9s dans le design industriel en raison de leurs caract\u00e9ristiques visuellement agr\u00e9ables. Les filets sont doux et confortables, donnant un sentiment de s\u00e9curit\u00e9 et de proximit\u00e9. En revanche, les chanfreins donnent une impression de nettet\u00e9 et d'agressivit\u00e9. Les produits de consommation utilisent rarement de grands chanfreins, mais les chanfreins peuvent cr\u00e9er des aspects uniques dans certains d\u00e9tails, en ajoutant la touche finale.<\/p>\n\n\n\n

\"Le<\/figure>\n\n\n\n

En fonction des exigences de conception, vous pouvez utiliser \u00e0 la fois des cong\u00e9s et des chanfreins sur les ar\u00eates ext\u00e9rieures. Si l'aspect n'est pas important, comme pour les pi\u00e8ces usin\u00e9es en m\u00e9tal, vous pouvez opter pour de simples chanfreins afin d'\u00e9mousser les ar\u00eates vives et de r\u00e9duire le co\u00fbt des pi\u00e8ces. <\/p>\n\n\n\n

En revanche, si l'esth\u00e9tique est importante et que des cong\u00e9s sont n\u00e9cessaires, vous devez tenir compte de la taille du rayon du cong\u00e9 int\u00e9rieur. Si le rayon est trop petit, vous risquez d'avoir recours \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s plus co\u00fbteux et plus longs, tels que EDM<\/strong><\/a> ou coupe du fil<\/a><\/strong>. Les rayons plus larges sont plus faciles \u00e0 usiner (des outils plus grands peuvent \u00eatre utilis\u00e9s, ce qui r\u00e9duit le temps d'usinage et augmente la profondeur d'usinage).<\/p>\n\n\n\n

Facteurs \u00e0 prendre en compte pour choisir entre les filets et les chanfreins<\/h2>\n\n\n\n

Les ing\u00e9nieurs en structure se retrouvent souvent dans l'incertitude lorsqu'ils doivent d\u00e9cider s'ils doivent utiliser des cong\u00e9s ou des chanfreins dans leurs conceptions. Pour \u00e9viter cette confusion, les points suivants doivent \u00eatre pris en compte :<\/p>\n\n\n\n

Pour les pi\u00e8ces usin\u00e9es<\/h3>\n\n\n\n

D\u00e9lais et co\u00fbts de traitement <\/h4>\n\n\n\n

Si l'objectif est simplement d'\u00e9mousser les ar\u00eates vives pour \u00e9viter les blessures, les chanfreins constituent un meilleur choix car ils n\u00e9cessitent moins de temps et sont plus rentables. Toutefois, si l'usinage CNC est utilis\u00e9 \u00e0 la place du fraisage traditionnel, il n'y a pas de diff\u00e9rence de temps significative entre les filets et les chanfreins ; la seule diff\u00e9rence de temps est due aux changements d'outils.<\/p>\n\n\n\n

Pour les bords de ce type (filets concaves), il est particuli\u00e8rement difficile de les fabriquer \u00e0 l'aide de machines \u00e0 commande num\u00e9rique, car ils n\u00e9cessitent des outils sp\u00e9cialis\u00e9s tels que des fraises \u00e0 billes, qui sont fragiles et coupent \u00e0 des vitesses plus lentes. Cela augmente les co\u00fbts de fabrication, et il est donc pr\u00e9f\u00e9rable d'\u00e9viter les filets sur de tels bords. Si des filets sont n\u00e9cessaires, ils doivent \u00eatre aussi grands que possible.<\/p>\n\n\n\n

\"Filet<\/figure>\n\n\n\n

Couverture du rev\u00eatement<\/h4>\n\n\n\n

Les filets sont plus faciles \u00e0 recouvrir de rev\u00eatements que les chanfreins. En effet, la transition entre les filets et les surfaces adjacentes est douce et tangentielle, ce qui permet aux pi\u00e8ces d'adh\u00e9rer \u00e0 des rev\u00eatements plus \u00e9pais et plus uniformes que les bords des chanfreins.<\/p>\n\n\n\n

\"Couverture<\/figure>\n\n\n\n

Concentration du stress<\/h4>\n\n\n\n

Si l'objectif de la conception est de r\u00e9duire la concentration des contraintes, les cong\u00e9s sont un meilleur choix. Les filets r\u00e9partissent les contraintes sur une plus grande surface que les chanfreins de m\u00eame taille.<\/p>\n\n\n\n

Trous ou goupilles<\/h4>\n\n\n\n

Pour les trous de vis, les trous de positionnement ou les goupilles de positionnement, il est pr\u00e9f\u00e9rable de chanfreiner les bords.<\/p>\n\n\n\n

Pour les pi\u00e8ces en plastique<\/h3>\n\n\n\n

Les pi\u00e8ces en plastique sont moul\u00e9es diff\u00e9remment des pi\u00e8ces usin\u00e9es, et leur conception tend \u00e0 favoriser les cong\u00e9s avec des chanfreins utilis\u00e9s \u00e0 des fins sp\u00e9cifiques (telles que les d\u00e9tails esth\u00e9tiques ou le guidage structurel). Les avantages des cong\u00e9s dans les pi\u00e8ces en plastique sont les suivants :<\/p>\n\n\n\n

Capacit\u00e9 d'\u00e9coulement<\/h4>\n\n\n\n

Dans le processus de moulage par injection, la fluidit\u00e9 de la r\u00e9sine fondue est cruciale. Les filets offrent moins de r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9coulement et les filets plus larges facilitent le remplissage. Les angles aigus dans la conception d'origine peuvent entra\u00eener un pi\u00e9geage de l'air d\u00fb \u00e0 des tourbillons pendant l'injection, ce qui entra\u00eene une surchauffe localis\u00e9e et un aspect br\u00fbl\u00e9. L'optimisation avec des rayons plus larges garantit un \u00e9coulement fluide du plastique fondu. <\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance des pi\u00e8ces en plastique<\/h4>\n\n\n\n

Lorsque le polym\u00e8re fondu s'\u00e9coule sur des ar\u00eates vives, il subit un cisaillement qui rompt les cha\u00eenes de polym\u00e8re. Des cha\u00eenes de polym\u00e8res plus courtes se traduisent par un poids mol\u00e9culaire moyen plus faible, ce qui r\u00e9duit la r\u00e9sistance et les performances de la pi\u00e8ce en plastique. L'ajout de rayons, m\u00eame petits, facilite l'\u00e9coulement et emp\u00eache le cisaillement.<\/p>\n\n\n\n

Concentration du stress<\/h4>\n\n\n\n

La rupture par fatigue est caus\u00e9e par la propagation des fissures, principalement aux points de concentration des contraintes et \u00e0 la surface des composants. Aux endroits o\u00f9 les dimensions de la section transversale changent brusquement, tels que les coins, il convient d'utiliser des filets suffisamment grands. Comme le montre la courbe correspondante, le facteur de concentration des contraintes diminue rapidement avec l'augmentation du rayon. Les filets permettent de r\u00e9partir les contraintes sur une plus grande surface, ce qui emp\u00eache la d\u00e9formation rapide ou la fissuration des pi\u00e8ces soumises \u00e0 des contraintes. Cela est particuli\u00e8rement vrai pour les mat\u00e9riaux tels que polycarbonate<\/strong><\/a>qui sont susceptibles de se fissurer sous l'effet des contraintes si les conditions de moulage sont inad\u00e9quates ou si la structure de la pi\u00e8ce n'est pas raisonnable.<\/p>\n\n\n\n

Facilit\u00e9 de traitement des moules et augmentation de la r\u00e9sistance des moules<\/h4>\n\n\n\n

La conception de filets dans les pi\u00e8ces en plastique augmente la r\u00e9sistance du moule puisque les pi\u00e8ces correspondantes du moule auront \u00e9galement des filets. Cela permet d'\u00e9viter les fissures dues \u00e0 la concentration de contraintes lors de la trempe ou de l'utilisation, et donc d'am\u00e9liorer la r\u00e9sistance du moule.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9duction du taux d'usure des \u00e9lectrodes<\/h4>\n\n\n\n

Dans le traitement des moules, pour les zones telles que les angles morts (o\u00f9 les outils ne peuvent pas atteindre), on utilise l'usinage par d\u00e9charge \u00e9lectrique (EDM), qui n\u00e9cessite des \u00e9lectrodes (commun\u00e9ment appel\u00e9es outils en cuivre). Les angles vifs et les ar\u00eates des \u00e9lectrodes s'usent plus rapidement pendant la d\u00e9charge que les zones planes. Par cons\u00e9quent, les angles morts r\u00e9ellement usin\u00e9s pr\u00e9sentent de petits cong\u00e9s (environ 0,2), ce qui diff\u00e8re de la conception. Il faut en tenir compte pour s'assurer que la structure n'est pas affect\u00e9e. Si les pi\u00e8ces en plastique ont des cong\u00e9s dessin\u00e9s aux angles morts, l'usure des \u00e9lectrodes est r\u00e9duite et les cong\u00e9s usin\u00e9s finaux correspondent \u00e9troitement \u00e0 la conception.<\/p>\n\n\n\n

Principe de la conception des cong\u00e9s<\/h2>\n\n\n\n

1. Assurer l'uniformit\u00e9 de l'\u00e9paisseur des parois aux angles<\/h3>\n\n\n\n

Pour maintenir une \u00e9paisseur de paroi uniforme, le rayon ext\u00e9rieur \ud835\udc45 dans les coins doit \u00eatre \u00e9gal au rayon int\u00e9rieur \ud835\udc5f plus l'\u00e9paisseur de paroi \ud835\udc61. Il est recommand\u00e9 que le rayon int\u00e9rieur minimal ne soit pas inf\u00e9rieur \u00e0 0,5 mm. Pour les chanfreins, afin de maintenir une \u00e9paisseur de paroi absolument uniforme, le chanfrein ext\u00e9rieur doit \u00eatre d\u00e9cal\u00e9 de l'\u00e9paisseur de paroi \ud835\udc61 pour former le chanfrein int\u00e9rieur.<\/p>\n\n\n\n

\"Assurer<\/figure>\n\n\n\n

2. Faciliter le traitement des moules gr\u00e2ce \u00e0 la conception des cong\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n

Les cong\u00e9s au niveau des plans de joint compliquent la configuration du moule. Au niveau du cong\u00e9 du plan de joint, la cavit\u00e9 doit \u00eatre transf\u00e9r\u00e9e dans l'autre moiti\u00e9 du moule, ce qui augmente les co\u00fbts d'usinage et risque de cr\u00e9er des lignes de joint qui affectent l'aspect de la pi\u00e8ce en plastique. Par cons\u00e9quent, \u00e0 moins que cela ne soit n\u00e9cessaire, les cong\u00e9s au niveau des plans de joint doivent \u00eatre \u00e9vit\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Dans l'image suivante, la surface de s\u00e9paration du mod\u00e8le original, avec de petits filets, complique le traitement et le polissage ult\u00e9rieur. La conception optimis\u00e9e supprime les filets de la surface de s\u00e9paration. <\/p>\n\n\n\n

\"Faciliter<\/figure>\n\n\n\n

En outre, chaque fois que les cavit\u00e9s et les noyaux du moule se rencontrent pour former des trous ou d'autres caract\u00e9ristiques dans les pi\u00e8ces, ces questions se posent et doivent \u00eatre prises en compte dans la conception.<\/p>\n\n\n\n

3. \u00c9viter les d\u00e9fauts visuels dans les pi\u00e8ces en plastique gr\u00e2ce \u00e0 la conception des cong\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n

Pour les \u00e9l\u00e9ments structurels internes tels que les nervures, les bossages de vis et les boutons-pression reli\u00e9s aux parois principales, les filets doivent \u00eatre soigneusement \u00e9tudi\u00e9s. Les filets dans ces zones peuvent provoquer un \u00e9paississement localis\u00e9 du mat\u00e9riau, entra\u00eenant des marques d'enfoncement \u00e0 la surface. Si les filets sont n\u00e9cessaires pour la r\u00e9sistance, il faut d'abord r\u00e9duire le mat\u00e9riau avant de proc\u00e9der au filetage. Par exemple, une m\u00e9thode typique pour r\u00e9duire la mati\u00e8re dans les bossages de vis consiste \u00e0 cr\u00e9er une forme de \"crat\u00e8re\".<\/p>\n\n\n\n

\"R\u00e9duction<\/figure>\n\n\n\n

4. Op\u00e9rations logicielles pour la conception des cong\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n

1). Ajout des filets en dernier dans le calcul des structures<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • B\u00e9n\u00e9fice 1<\/strong>: Am\u00e9liore la vitesse globale de mod\u00e9lisation dans le logiciel.<\/li>\n\n\n\n
  • B\u00e9n\u00e9fice 2<\/strong>: \u00c9vite de devoir retirer les filets lors de la cr\u00e9ation de l'angle de d\u00e9pouille.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    2). \u00c9vitez d'utiliser une seule commande pour cr\u00e9er tous les filets. Regroupez les filets par type ou par taille uniforme pour faciliter les modifications ult\u00e9rieures. <\/p>\n\n\n\n

    \"\u00c9vitez<\/figure>\n\n\n\n

    3). Utilisation flexible du \"filet complet<\/p>\n\n\n\n