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Bac pro Technicien en chaudronnerie industrielle (TCI) · Bac proBac pro

Le traçage : exercices corrigés de Bac pro TCI

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Le traçage sert à déterminer la forme plane (le développé) d'une pièce destinée à être formée dans de la tôle 2.
  • La vraie grandeur (VG) est une représentation où la mesure prise sur le plan est la mesure réelle, sans déformation de perspective 2.
  • Cylindre : développé = rectangle de longueur πD (D = diamètre moyen) ; cône : secteur d'angle 360 × R / G.
  • Pour une VG de segment, on construit un triangle rectangle avec la projection horizontale et la différence de hauteur.
  • Toujours vérifier les unités (mm) et contrôler un résultat par une seconde méthode.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font travailler le traçage, une discipline de la chaudronnerie qui consiste, entre autres, à déterminer le développement, c'est-à-dire la forme plane, d'une surface développable comme un cylindre, un cône ou un prisme 2. Dans la pratique, on cherche le plus souvent le contour à découper dans une tôle (ou à dessiner sur papier) pour que la pièce, une fois formée, ait la bonne forme 2.

Les exercices sont classés du niveau 1 (rappel et application directe) au niveau 3 (plusieurs étapes enchaînées). Avant de regarder la correction, cherche seul, puis utilise les indices un par un.

Rappels de cours utiles avant de commencer

Les méthodes du traçage viennent surtout de la géométrie descriptive, une science développée par Gaspard Monge, et des constructions de figures faites avec une règle et un compas 2. Pendant des années, le chaudronnier travaillait à la main : réglet, compas, pointe à tracer sur une tôle d'épure, ou crayon sur du papier 2. De nos jours, on l'enseigne encore pour certains cas précis, par exemple refaire une pièce sur mesure, mais le traçage assisté par ordinateur (TAO) gagne du terrain 2.

Les exercices

Exercice 1 Définir le traçage

★☆☆Environ 5 min

Un nouvel apprenti te demande : « À quoi sert le traçage en chaudronnerie ? » En deux ou trois phrases, explique ce que l'on cherche à obtenir et cite deux exemples de surfaces concernées.

Indice 1

Pense à la forme à plat, avant le formage.

Indice 2

Les cylindres et les cônes sont des exemples classiques de surfaces dont on sait trouver la forme plane.

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  1. Le traçage consiste à déterminer la forme plane, le développement, d'une surface qui peut être mise à plat 2.

  2. On trace ce contour sur papier ou directement sur la tôle, puis on découpe et on forme la pièce 2.

  3. Exemples de surfaces développables : un cylindre, un cône, un prisme 2.

  4. Réponse rédigée : « Le traçage permet de trouver le contour à découper pour qu'une fois roulée ou pliée, la tôle donne la pièce voulue, par exemple un cylindre ou un cône. »

Retiens l'idée centrale : on part de la pièce finie pour retrouver sa forme à plat.

Exercice 2 Reconnaître une vraie grandeur

★☆☆Environ 5 min

Sur un dessin en perspective d'une caisse, tu mesures une arête à la règle : 38 mm sur le papier. Peux-tu en déduire que l'arête réelle mesure 38 mm à l'échelle du dessin ? Justifie en utilisant le terme « vraie grandeur », et dis comment on repère une forme en vraie grandeur sur un tracé.

Indice 1

La perspective déforme les longueurs.

Indice 2

Rappelle-toi la convention d'écriture des formes en vraie grandeur.

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  1. Une mesure n'est fiable que si le segment est représenté en vraie grandeur, c'est-à-dire sans déformation de perspective 2.

  2. Une arête dessinée en perspective n'est en général pas en VG : la mesure de 38 mm ne donne donc pas la longueur réelle.

  3. Pour obtenir la longueur réelle, il faut construire la VG de l'arête par une méthode de traçage.

  4. Sur un tracé, les formes en VG sont identifiées par des lettres majuscules 2.

Ne mesure jamais une longueur sur une vue déformée : construis d'abord la vraie grandeur.

Exercice 3 Développé d'un cylindre

★☆☆Environ 8 min

On veut rouler une virole cylindrique de diamètre moyen D=200 mmD = 200\ \text{mm} et de hauteur 500 mm. Calcule la longueur du côté du rectangle développé qui correspond à la circonférence, en millimètres, arrondie au centième.

Indice 1

Le développé d'un cylindre est un rectangle.

Indice 2

Un côté du rectangle est le périmètre du cercle moyen.

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  1. Le développé est un rectangle dont un côté vaut la hauteur, soit 500 mm.

  2. L'autre côté est la circonférence du cercle de diamètre moyen : L=πDL=\pi D.

  3. On calcule : L=π×200≈628,32 mmL=\pi\times 200\approx 628{,}32\ \text{mm}.

  4. Le rectangle à tracer mesure donc environ 628,32 mm sur 500 mm.

La longueur du développé d'un cylindre est πD\pi D ; la hauteur ne change pas.

Exercice 4 Prendre en compte l'épaisseur

★★☆Environ 10 min

Une virole en tôle de 3 mm d'épaisseur doit avoir un diamètre extérieur de 306 mm. Dans la convention de ces exercices, quelle longueur de tôle faut-il, en millimètres, arrondie au dixième ?

Indice 1

Calcule d'abord le diamètre moyen.

Indice 2

Diamètre moyen = diamètre extérieur − une épaisseur.

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  1. Diamètre moyen : D=306−3=303 mmD=306-3=303\ \text{mm}.

  2. Longueur du développé : L=πD=π×303L=\pi D=\pi\times 303.

  3. Application numérique : L≈951,9 mmL\approx 951{,}9\ \text{mm}.

  4. Contrôle : en utilisant à tort le diamètre extérieur, on trouverait π×306≈961,3\pi\times 306\approx 961{,}3 mm, soit près de 9,4 mm de trop.

Une épaisseur oubliée se traduit par une virole trop grande : on calcule toujours avec le diamètre moyen.

Exercice 5 Vraie grandeur d'un segment

★★☆Environ 10 min

Un segment ABAB a une projection horizontale de longueur 30 mm. Les extrémités AA et BB sont à des hauteurs qui diffèrent de 40 mm. Quelle est la longueur réelle de ABAB, en millimètres ?

Indice 1

Construis un triangle rectangle.

Indice 2

Les deux côtés de l'angle droit sont la projection horizontale et la différence de hauteur.

Voir la correction pas à pas
  1. On dessine un triangle rectangle : un côté de 30 mm (projection horizontale), l'autre de 40 mm (différence de hauteur).

  2. L'hypoténuse de ce triangle représente le segment en vraie grandeur 2.

  3. Longueur réelle : VG=302+402=900+1600=2500VG=\sqrt{30^2+40^2}=\sqrt{900+1600}=\sqrt{2500}.

  4. Donc VG=50 mmVG=50\ \text{mm}.

La vraie grandeur est toujours supérieure ou égale à la projection : ici 50 mm contre 30 mm.

Exercice 6 Angle du développé d'un cône

★★☆Environ 10 min

Un cône a un rayon de base R=60 mmR=60\ \text{mm} et une génératrice G=200 mmG=200\ \text{mm}. Son développé est un secteur de disque de rayon GG. Calcule l'angle du secteur, en degrés.

Indice 1

L'arc du secteur doit avoir la même longueur que le cercle de base.

Indice 2

L'arc est proportionnel à l'angle : arc=2πG×α360\text{arc}=2\pi G\times \dfrac{\alpha}{360}.

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  1. Cercle de base : 2πR=2π×60=120π mm2\pi R=2\pi\times 60=120\pi\ \text{mm}.

  2. Arc du secteur : 2πG×α360=400π×α3602\pi G\times \dfrac{\alpha}{360}=400\pi\times\dfrac{\alpha}{360}.

  3. On écrit l'égalité : 400π×α360=120π400\pi\times\dfrac{\alpha}{360}=120\pi, d'où α=360×120400\alpha=360\times\dfrac{120}{400}.

  4. Donc α=360×RG=360×60200=108∘\alpha=360\times\dfrac{R}{G}=360\times\dfrac{60}{200}=108^\circ.

  5. Contrôle : l'arc mesure π×120≈376,99\pi\times 120\approx 376{,}99 mm, ce qui est bien la circonférence de la base.

Plus la génératrice est longue par rapport au rayon, plus l'angle du secteur est petit : il vaut 360×R/G360\times R/G.

Exercice 7 Cône défini par sa hauteur

★★★Environ 15 min

Un entonnoir conique a un rayon de base R=90 mmR=90\ \text{mm} et une hauteur H=120 mmH=120\ \text{mm}. Détermine l'angle du secteur développé, en degrés. Précise d'abord la génératrice.

Indice 1

Utilise le théorème de Pythagore dans le triangle formé par le rayon, la hauteur et la génératrice.

Indice 2

Ensuite, applique α=360×R/G\alpha=360\times R/G.

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  1. La génératrice est l'hypoténuse : G=R2+H2=902+1202G=\sqrt{R^2+H^2}=\sqrt{90^2+120^2}.

  2. Calcul : G=8100+14400=22500=150 mmG=\sqrt{8100+14400}=\sqrt{22500}=150\ \text{mm}.

  3. Angle du secteur : α=360×90150\alpha=360\times\dfrac{90}{150}.

  4. On obtient α=216∘\alpha=216^\circ.

  5. Contrôle : l'arc vaut 2π×150×216360=180π2\pi\times 150\times\dfrac{216}{360}=180\pi mm, soit la circonférence 2π×902\pi\times 90 de la base.

Quand on donne la hauteur, la génératrice est une étape intermédiaire obligatoire.

Exercice 8 Implanter des viroles dans une tôle

★★★Environ 15 min

On débite des rectangles développés de 628,32 mm sur 500 mm (virole de l'exercice 3) dans une tôle de 2000 mm sur 1000 mm. Les rectangles ont tous la même orientation (longueur 628,32 mm selon le côté de 2000 mm) et on néglige la largeur de coupe. Combien de rectangles peut-on obtenir au maximum ?

Indice 1

Compte séparément combien de rectangles entrent dans chaque direction.

Indice 2

Prends à chaque fois la partie entière du quotient.

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  1. Selon le côté de 2000 mm : 2000/628,32≈3,182000/628{,}32\approx 3{,}18, donc 3 rectangles.

  2. Selon le côté de 1000 mm : 1000/500=21000/500=2, donc 2 rectangles.

  3. Nombre total : 3×2=63\times 2=6 rectangles.

  4. Contrôle : la longueur utilisée est 3×628,32=1884,963\times 628{,}32=1884{,}96 mm, inférieure à 2000 mm, la disposition est donc possible.

Le nombre de pièces se calcule direction par direction, jamais par un simple rapport d'aires.

Exercice 9 Taux de chute de matière

★★★Environ 12 min

En reprenant les 6 rectangles de l'exercice précédent (628,32 mm sur 500 mm, tôle de 2000 mm sur 1000 mm), calcule le pourcentage de tôle perdu en chute, arrondi au centième.

Indice 1

Calcule l'aire d'un rectangle, puis celle des 6.

Indice 2

Chute = aire de la tôle − aire utilisée ; divise par l'aire de la tôle.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire d'un rectangle : π×200×500≈314 159,27 mm2\pi\times 200\times 500\approx 314\,159{,}27\ \text{mm}^2.

  2. Aire des 6 rectangles : 6×314 159,27≈1 884 955,6 mm26\times 314\,159{,}27\approx 1\,884\,955{,}6\ \text{mm}^2.

  3. Aire de la tôle : 2000×1000=2 000 000 mm22000\times 1000=2\,000\,000\ \text{mm}^2.

  4. Part utilisée : 1 884 955,6/2 000 000≈0,94251\,884\,955{,}6/2\,000\,000\approx 0{,}9425.

  5. Chute : (1−0,9425)×100≈5,75 %(1-0{,}9425)\times 100\approx 5{,}75\ \%.

Une chute de moins de 6 % est très correcte ; en cherchant une meilleure orientation des pièces, on peut parfois la réduire encore.

Les questions qu'on se pose

Le traçage manuel est-il encore utile avec les logiciels de TAO ?

Oui. Le traçage reste enseigné pour des cas particuliers, comme le remplacement d'une pièce sur mesure, même si le traçage assisté par ordinateur (TAO) prend de plus en plus de place 2. Comprendre le traçage te permet de contrôler le résultat d'un logiciel et de repérer une erreur de saisie.

Quelle est la différence entre une vue en perspective et une vraie grandeur ?

Dans une vue en perspective, les longueurs et les angles sont déformés. Une vraie grandeur est une représentation où la mesure faite sur le plan correspond à la mesure réelle 2. C'est pourquoi on construit la VG avant de découper, et on la repère par des lettres majuscules 2.

Pourquoi utiliser le diamètre moyen pour une virole en tôle ?

L'épaisseur de la tôle fait que le diamètre extérieur est plus grand que celui de la partie qui garde sa longueur lors du roulage. Dans ces exercices, on convient d'utiliser le diamètre moyen (extérieur moins une épaisseur) pour éviter une virole trop grande. Dans ton atelier, suis la règle de ton plan et de ton enseignant.

Sources

  1. Reproduction d'un traçage sur élément formé ou sur tôle à plat, Éduscol STI (eduscol.education.fr). Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Traçage (chaudronnerie), Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Traçage numérique des contacts, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

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