Brevet FR2473381A1 — publié le 19810717

La présente invention se rapporte à un dispositif pour le perçage par électro-érosion d'un canal arqué dans une pièce métallique, et notamment pour le perçage d'un canal arque de coulpe en source dans l'empreinte d'un moule destiné au moulage de matières plastiques. On sait que les machines à électro-érosion sont d'une utilisation particulièrement avantageuse dans le travail des métaux durs, qui sont dif ficilement usinables par des moyens conventionnels. Elles sont donc parfaitement bien adaptées au perçage de canaux de coulée dans des empreintes de moules pour matibre plastique car, comme on le sait, ces empreintes sont réa lieues en un acier extrèmement dur pour resister aux déformations. La manière classique de procéder au moulage des matières plastiques consiste t pratiquer une coulée dite tangentielle. En d'autres termes, la matière plastique est injectée dans l'empreinte au travers d'un canal tangent au plan de joint du moule. I1 est bien évident que, dans ce eas, ce canal peut être percé par une machine à électro-érosion tout à fait classique équi- pee d'une électrode rectiligne. Cependant, par cette méthode classique de roulée, il apparat inévitablement, après démoulage, des aspérités sur les parois latérales de la pièce moulée, à l'endroit où le canal de coulée débouche dans le cavité de l'empreinte. Or, on peut avoir besoin de pièces aux parois latérales parfaitement lisses. C'est le cas, par exemple, des roues de compteur qui, une fois démou- lets, subissent une opération de marquage au ruban de soie, réalisée au moyen d'un tambour qui exige une surface latérale exempte de toute trace. De plus, l'acheminement des pièces vers le poste de marquage se faisant automatiquement, il est souhaitable qu'aucune aspérité ne vienne troubler d'une part cet ache sainement et d'autre part l'orientation toujours la même que la pièce doit avoir au moment du marquage. Dans ces conditions, il est nécessaire de nourrir la pièce par une coulée dite "en source" selon laquelle la matière plastique ést injecte ailleurs que sur ses parois latérales.Cependant, pour des com modite's de démoulage, ce type de coulée nécessite le perçage d'un canal en arc de cercle, et aucun dispositif connu ne permet actuellement l'usinage d'un tel canal. La présente invention a pour but de résoudre le problème posé cidessus et, pour ce faire, elle propose un dispositif du type précité qui se caractrise en ce qu'il eomprend une électrode effilée vers son extrémité libre et ayant sensiblement la forme d'un demi-cercle, une tige de commande pouvant être animée dlun mouvement vertical rectiligne et reliée à l'élec- trode par un organe de transformation du mouvement rectiligne de commande de la tige en un mouvement de rotation imprimé à ltélectrode. On comprendra aisément que, grace a une telle disposition, l'extre- mité libre de l'électrode perce la pièce métallique suivant sensiblement un arc de cercle et qu'en fin de course, un canal de coulée arqué est réalisé. Plus précisément, l'organe de transformation comprend un arbre monté à rotation sur un corps fixe, un disque fixé coaxialement sur l'une des extrémités de l'arbre et comportant sur sa circonférence un tourillon perpendiculaire à-sa face extérieure, un porte-électrode porté' par l'autre extrémité de l'arbre et excentré par rapport a ce dernier, l'électrode en forme de de mi-cercle entant portée par I'extrémité libre du porte-eleftrode de telle manière que le centre du demi-cercle qu'elle définit est situé sur le prolongement de l'axe-de rotation de l'arbre, et la tige de commande comportant une plage inférieure formant butée qui est maintenue en permanence au contact du tourillon du disque.On dispose ainsi d'un système de structure -simple et donc de fonctionnement fiable de transmission d'un mouvement de rotation à l'électrode. .Selon une caracteristique de- l'invention, contact entre la plagie inférieure de la tige et-le tourillon est maintenu en permanence grâce à l'ac- - tion d'un ressort de traction -reliant un point de la face supérieure du porte électrode a :un point du corps fixe. L'action de ce ressort. permet de maintenir en permanence un bon contact entre la plage inférieure de la tige de commande et le tourillon. Ceci est important non seulement pour une bonne transmission mécanique du mouvement de - commande mais également pour une alimentation correcte de l'électrode en énergie électrique, car celle-ci se fait au travers de la tige. De préférence, la tige de commande est montée sur le-porte-électrode d'une machine à électro-érosion à electrode rectiligne. La tige de commande reçoit ainsi son mouvement rectiligne vertical du porte-électrode d'une ma= chine à électro-érosion de type classique. Un mode d'exécution de la présente invention va être décrit ci-apres à titre d'exemple nullement limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure .1 est une vue de face partiellement en coupe d'un dispositif selon la présente invention représenté sans sa tige de commande ; - la figure 2 est une vue de dessus partiellement en coupe du dispositif de la figure 1, le ressort de traction et la tige de. commande n'étant pas représentés. - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne- III-III de la figure 2, avec la tige de commande dans ses deux positions extrèmes. - - - la figure 4 est une vue de face partielle du dispositif de la figure 1 représentant uniquement le porte-électrode en position avant perçage - la figure 5 est une vue schématique d'une empreinte de moule avec un canal en arc de cercle. Les figures 1, 2 et 3 représentent un mode de réalisation du dispositif de perçage 1 selon la présente invention, destiné à réaliser un canal de coulée en forme d'arc de cercle dans l'empreinte E d'un moule. Ce dispositif est monté sur un support fixe 2 en forme de L par l'intermédiaire de deux vie 3 et 4. Le support peut etre fixé à une table de travail par sa base. Le dispositif de perçage 1 est constitué par un corps central 5, directement solidaire du support 2 > et portant à rotation un arbre 6 entre deux roulements 1 et 8. Sur l'arbre 6, est monté solidaire, entre une collerette 9 constituant l'une des extrémités de ce dernier et le corps 5, un porte-électrode 10 qui comporte une base 11 et un prolongement prismatique excentré 12 a l'extrémité libre duquel est fixée vers le bas une électrode 13 ayant sensiblement la forme d'un demi-cercle.Le centre de ce demi-cercle est situé sur le prolongement de l'axe de symétrie longitudinal de l'arbre 6 pour des raisons évidentes de sécurité de fonctionnement de ltélectrode. Le porte-dlec- trode 10 est solidarisé à l'arbre 6 au niveau de sa base par une vis pointeau 14 tandis que ltélectrode est fixée au porte-électrode par une autre vis pointeau 15. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'arbre 6 porte sur son autre extrémité, un disque à épaulement 16 centré sur l'arbre et solidarisé 9 ce dernier par une vis pointeau 17. L'ensemble est maintenu par une vis-àtête 18 associée à une rondelle 19. Le disque 16 porte sur le pourtour de sa surface extérieure et perpendiculairement à celle-ci un tourillon 20. Une tige 21 vient s'appliquer par l'intermédiaire d'une plage inférieure 22 formant butée sur le tourillon 21,comme cela est représenté sur la figure 3. La tige 21 est maintenue en permanence au contact du tourillon 20 par tout moyen comme par exemple un ressort de traction 2 fixé entre un point de la face supérieure du porteélectrode 10 et un point fixe du corps 5. La tige 21 peut être animée d'un mouvement vertical rectiligne par tout moyen d'entraînement extérieur non represente > pour pousser vers le bas, å l'encontre de la force de rappel du ressort de traction 23, le tourillon 20 entre ses deux positions représentées sur la figure 3. Par suite, l'ensemble disque-tourillon qui constitue une manivelle entraîne en rotation l'arbre 6, et donc l'électrode 13 qui passe de sa position représentée sur la figure 4 à celle que l'on peut voir sur la figure 1. La taille du disque 6 ainsi que l'amplitude du mouvement de la tige seront calculés en fonction de la dimension que l'on veut donner au canal de coulée. Le disque 16 peut etre interchangé par un simple démontage de l'ensemble vis-à-tete 18 - rondelle 19. Une fois que le mouvement de la tige 21 est arrêté, l'électrode 13 est ramenée dans sa position haute grace à la force de rappel du- ressort 23 en entraînant également vers le haut la tige 21. -Le dispositif est ainsi placé en position pour un nouveau perçage. Un canal 24 traverse verticalement le prolongement 12 du porte-électrode 10 au dessus de l'électrode 13 et se prolonge à l'intérieur de cette dernière pour déboucher à son extrémité. En branchant une source de fluide sous pression sur l'embouchure 25 de ce canal, on peut conduire, dans le canal de coulée en cours de perçage, un fluide de refroidissement qui sert également à évacuer les particules de matiere produites par I'électro-éroslon. De manière avantageuse, la tige pourra être montée sur le porteélectrode d'une machine à électro-érosion de type- classique pour recevoir de celle-ci son mouvement rectiligne vertical. L'énergie électrique peut être transmise à l'électrode par la tige au travers des différentes pièces de-liaison. Il est bien évident que dans ce cas, le dispositif dans son ensemble sera isolé extérieurement pour offrir toutes les conditions de sécurité à l'utilisateur. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un canal de coulée C tel que célui représenté sur la figure 5 dans laquelle on voit la matière plastique injectée. Le canal C débouche sur une surface de la pièce a mouler P, dont le fini n'a aucune-importance. Le démoulage de l'ensemble moulé se fait simplement par application des tiges éjectrices classiques,à la fois sur la pièce P et sur la partie horizontale de la carotte de coulée etvgr ce à la flexibilité de la matière plastique, la carotte sera facilement extraite du canal C. Le dispositif selon l'invention a été décrit dans son utilisation pour le perçage d'un canal de coulée dans l'empreinte d'un moule, mais il va de soi qu'il peut trouver une application à chaque fois qu'on aura besoin d'usiner un canal en arc de cercle dans une pièce quelconque de métal dur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le perçage par électro-érosion d'un canal arqué dans une pièce métallique et notamment pour le perçage d'un canal arqué de coulee en source dans l'empreinte d'un moule destiné au moulage de matières plastiques, caracterisé en ce qu'il comprend une électrode effilée vers son extre'mit libre et ayant sensiblement la forme d'un demi-cercle, une tige de commande pouvant être animée d'un mouvement vertical rectiligne et reliée à ltéleetrode par un organe de transformation du mouvement rectiligne de commande de la tige en un mouvement de rotation imprimé à l'électrode. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transformation comprend un arbre monté à rotation sur un corps fixe, un disque fixé coaxialement sur l'une des extrémités de 1' arbre et comportant sur sa circonférence un tourillon perpendiculaire à sa face extérieure, un porte-6lectrode porté par l'autre extrémité de 1' arbre et excentré par rapport ce dernier, l'électrode en forme de demi-cercle étant portée par l'extrémi- té libre du porte-Electrode de telle manière que le centre du demi-cercle quelle définit est situé sur le prolongement de l'axe de rotation de l'arbre, et la tige de commande comportant une plage inférieure formant butée qui est maintenue en permanence au contact du tourillon du disque. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contact entre la plage inférieure de la tige et le tourillon est maintenu en permanence grâce a l'action d'un ressort de traction reliant un point de la face supérieure du porte électrode à un point du corps fixe. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige de commande est montée sur le porte-électrode d'une machine a e-lectro-6rosion à électrode rectiligne.