Brevet FR2522289A1 — publié le 19830902

La présente invention concernele domaine de la fonderie et a notamment pour objet un moule pour la production de moulages creux, pourvu d'attaques verticales à section allongée mince. On connatt universellement un moule de fonderie constitué par un Jeu d'au moins deux demi-moules ouvrants comportant des cavités formant des attaques verticales à section allongée mince à leur plan de joint, et par un noyau, lesdits demi-moules et noyau étant placés sur un socle. Un tel moule est utilisé, par exemple, dans les procédés de coulée tels que la coulée en coquilles, la coulée par refoulement, etc. Toutefois, dans un tel moule, on obtient des moulages à attaques verticales à section allongée mince, constituant au plan de Joint des demi-moules un système rigide lié à la pièce moulée proprement dite. I1 s'ensuit qu'après la coulée de la pièce et la solliAlfication subséquente du métal, le prérefroidissement du moulage dans le moule luimême et son refroidissement définitif hors du moule s'accompagnent d'une déformation des parois de la partie du moulage constituant la pièce moulée à paroi mince proprement dite.Une terse déformation résulte de l'action, sur la masse de la pièce moulée, dont le retrait est entravé sur le noyau, d'efforts de compression ou d'extension engendrés par les attaques à section allongée mince, dans lesquelles le retrait du métal est libre pendant la phase finale de solidification et de retrait du métal. Le but de l'invention était donc de créer un moule de fonderie qui, grace à forme particulière donnée aux surfaces des demi-moules à leur plan de joint, dans la zone où se forment les attaques à section allongée mince du moulage, rendrait possible le retrait indépendant du métal des attaques à section allongée mince par rapport à la pièce moulée. Ce problème est résolu grâce à un moule de fonderie constitué par un Jeu de parties de moule ouvrantes pourvues de cavités formant des attaques verticales à section allongée mince au plan de Joint, et par un noyau, lesdites parties de moule et noyau étant placés sur un socle, caractérisé,d'après l'invention, en ce qu'au moins une paire de demi-moules dudit jeu comporte à son plan de joint, dans la zone des attaques à section allongée mince : au moins une saillie réalisée sur l'un des demi-moules, et au moins un creux correspondant à cette saillie, réalisé dans le second demi-moule. Cela rend possible le retrait indépendant du métal des attaques à section allongée mince par rapport aux parois de la pièce moulée, en supprimant ainsi l'action sur ces parois des efforts qui provoquaient leur déformation. Il est avantageux que le jeu de demi-moules ouvrants et le noyau aient, suivant le contour inférieur des surfaces mettant en forme la pièce moulée proprement dite, au moins une saillie réalisée sur l'un d'eux et un creux correspondant à cette saillie, réalisé dans l'autre. Cela donne au métal des parois de la pièce moulée une possibilité supplémentaire de retrait indépendant sur le noyau suivant le périmètre de son contour inférieur, par rapport au système d'attaque lié à cette paroi. Dans chaque demi-moule du jeu de demi-moules, on peut réaliser à leur plan de joint et suivant le contour inférieur des surfaces mettant en forme la pièce proprement dite, ainsi que sur le noyau, plusieurs saillies et creux coopérant entre eux, ce qui augmente l'efficacité du détachement des parois de la pièce moulée d'avec les éléments du système d'attaque au cours du retrait du métal du moulage. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemplesnon limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective d'un moule de fonderie conforme à l'invention - la figure 2 représente une vue d'ensemble, en pers pective,d'un moulage obtenu dans le moule de la figure 1 - lesfiguress3, 4 et 5 représentent diverses variantes de réalisation de la saillie et du creux correspondant au plan de Joint de l'un des demi-moules, d'après l'invention - les figures 6, 7 et 8 représentent diverses variantes de réalisation de la saillie et du creux correspondant au plan de Joint de l'un des demi-moules, d'après l'invention -la figure 9 représente une variante de réalisation, au plan de Joint de l'un des demi-moules, d'une saillie s'étendant sur toute sa longueur, d'après l'invention - la figure 10 représente une variante de réalisation de saillies alternées avec des creux -au plan de joint de l'un des demi-moules, d'après l'invention.;; Le moule de fonderie conforme à l'invention comprend, comme montré sur la figure 1, un socle 1 sur lequel sont montés, avec possibtlté de déplacement relatif suivant des guidages 2, un Jeu de parties de moule ouvrantes, constitué, comme représenté sur la figure 1, en vue de simplifier la compréhension par deux demi-moules ouvrants 3 et 4, ainsi qu'un noyau fixe 6 engagé sur un élément S de repérage ou de fixation en position du socle 1. Il convient de ne pas perdre de.vue que le Jeu de parties'de moules peut être constitué par un nombre de parties de moule plus grande que celui indiqué plus haut, par exemple par trois, quatre ou plus de quatre parties de moule, lonles nécessités. Lesdites parties du moule peuvent être en métal, en céramique, ainsi qu'en métallocéramique, mais revêtue de céramique ou de sable à noyaux ou de sable due moulage. Dans le cas de la coulée par refoulement, l'un des demimoules peut être doté de Joues 7 assurant l'obturation latérale du moule. Chaque demi-moule 3, 4 peut entre, par exemple, accouplé à un vérin individuel 8 fixé par son cylindre au socle 1. L'un des demi-moules, par exemple le demi-moule 4, comporte, au plan de joint 9 dans la zone de la cavité de l'attaque verticale 10 à section allongée mince et sur toute la longueur de la surface Il mettant en forme la pièce moulée 12 proprement dite du moulage 13 (figure 2), au moins une saillie 14 (figure 1) de forme, tandis que le second demi-moule 3 comporte, dans sa zone destinée à coopérer avec ladite saillie 14, uncreux 15 ccrrespondant à cette saillie 14 et disposé, par rapport à celle-ci,à une distance assurant la formation d'une attaque verticale 16 à section allongée mince. Suivant le contour inférieur de la surface 11, mettant en forme la pièce moulée 12 proprement dite, les demi-moules 3 et 4 ont une saillie 17, le creux 18 correspondant à cette saillie 17 étant ménagé dans la zone périphérique du noyau 6. La situation desdites saillies 17 et dudit creux 18 peut être inverse, c'est-à-dire que les demi-moules 3 et 4 peuvent avoir un creux 18, eut le noyau 6, une saillie 17. Suivant la longueur de la surface Il mettant en forme la pièce moulée 12 proprement dite, la saillie 14 de l'un des demi-moules, par exemple du demi-moule 4, peut alterner, suivant un pas prédétermine avec un creux 15 (figure 10). Dans ce cas, sur le demi-moule conjugué 3, le creux 15 correspondant et la saillie 14 venant ensuite sont disposés de façon que chaque saillie de l'un des demi-moules s'engage dans un creux de l'autre avec, leurs surfaces, un Jeu suffisant pour obtenir l'attaque 16 (figure 2) à section allongée mince. On peut réaliser sur un demi-moule, par exemple sur le demi-moule 3, au plan de joint 9, dans 3e sens allant vers l'extérieur, à partir de la surface Il mettant en forme la pièce moulée proprement dite, une saillie 14 suivie d'un creux 15, comme montré sur les figures 6, 7 et 8, ou même plusieurs saillies 14 alternées avec des creux 15, et sur l'autre demi-moule 4, des creux 15 et des saillies 14 correspondants. D'une manière analogue, on peut réaliser dans le Jeu de demi-moules 3, 4,suivant le contour inférieur de leurs surfaces Il mettant en forme la pièce moulée 12 proprement dite, une saillie 17 suivie d'un creux 18 ou même plusieurs saillies 17 alternées avec des creux 18, et sur le noyau 6, des creux 18 et des saillies 17 correspondants. Les saillies 14 et 17 et les creux 15 et 18 des demi-moules 3 et 4 et du noyau 6 peuvent être formés par des surfaces planes et avoir en section droite une forme triangulaire, comme montré sur les figures 3 et 6, ou bien une forme trapézoidale, comme montré sur les figures 4 et 7 ; ils peuvent aussi être formés par des surfaces cylindriques, comme montré sur les figures 5 et 8. Avant de couler le métal, on écarte les demi-moules 3 et 4. On engage le noyau 6 sur l'élément 5 de repérage du socle 1, puis on rapproche les demi-moules 3 et 4 à l'aide des vérins 8. On coule dans la cavité entre les demi-moules 3 et 4 et le noyau 6 la dose de métal fondu nécessaire à la formation du moulage 13. La coulée de la dose de métal fondu, par exemple en cas de coulée par refoulement, s'effectue dans les demi-moules 3 et 4 partiellement rapprochés, l'écartement entre eux au plan de joint 9 étant obturé par les joues 7, ou bien, pour d'autres procédés de coulée, dans les demi-moules 3 et 4 rapprochés Jusqu'à contact au plan de Joint. Une fois la coulée de touteladose de métal fondu achevée, après rapprochement total des demi-moules 3 et 4, par exemple pour le procédé de coulée par refoulement, ou bien après achèvement du remplissage de l'empreinte du moule et du système de masselottage et d'attaque, pour les autres procédés, les demi-moules 3 et 4 sont maintenus en position rapprochée pour la solidification du métal et le prérefroidissement du moulage 13. Durant ces processus, la pièce moulée 12 proprement dite se forme simultanément avec les attaques verticales 16 à séction allongée mince du moulage 13.La forme géométrique des attaques 16 est déterminée par la forme des saillies 14 et des creux 15 en coopération les demi-moules 3 et 4, et par la forme géométrique des saillies 17 des demi-moules 3 et 4 et des creux 18 du noyau 6 en coopération. Les attaques 16 formées constituent une liaison ondulée entre leur masse principale ét la masse de la pièce moulée 12 proprement dite à son contour inférieur et au plan de joint 9. Durant le prérefroidissement du moulage 13 dans la cavité du moule, puis durant son refroidissmment définitif hors du moule, la jonction de forme ondulée de l'attaque 16 à la pièce moulée 12 proprement dite fait office de compensateur, abaissant l'effort engendré par le retrait libre du métal dans les attaques à section allongée mince et appliqué à la paroi mince de la pièce moulée proprement dite, dont le retrait sur le noyau 6 est entravé. L'emploi du moule de fonderie de conception conforme à l'invention permet d'élever le rendement en moulages sains et la qualité des moulages, grace à l'obtention des surfaces moulées avec une grande précision géométrique. Un tel moule supprime les rebuts de moulages liés à la déformation ou la fissuration de leurs parois, due à l'irrégularité du retrait du métal de la pièce moulée proprement dite et du système de masselottage et d'attaque du moulage. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Moule de fonderie pour la production de moulages creux, du type constitué par un jeu de parties de moules ouvrantes pourvues de cavités formant des attaques verticales à section allongée mince au plan de joint, et par un noyau, lesdites parties de moule et noyau étant placés sur un socle, caractérisé en ce qu'au moins une paire de demi-moules (3, 4) dudit Jeu comporte à son plan de joint (9), dans la zone des attaques (16) à section allongée mince : au moins une saillie (14) réalisée sur l'un des demi-moules, et au moins un creux (15) correspondant à cette saillie (14), réalisé dans le second demi-moule, les surfaces de la saillie (14) et du creux (15) correspondants étant écartées l'une de l'autre à une distance déterminée par l'épaisseur de l'attaque (16) à section allongée mince du moulage (13). 2. Moule de fonderie selon la revendicaton 1,caractérisé en ce que le Jeu de demi-moules ouvrants et le noyau (6) ont suivant le contour inférieur de leurs surfaces mettant en forme la pièce moulée (12) proprement dite l'un, au moins une saillie (17), et l'autre, au moins un creux (18) correspondant à cette saillie (17). 3. Moule de fonderie selon la revendication 1,caractérisé en ce que les demi-moules (3,4) ont :l'un, plusieurs saillies (14),et l'autre, autant de creux (ils) correspondants. 4. Moule de fonderie selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le Jeu de demi-moules et le noyau (6) ont : l'un, plusieurs saillies (17), etl'autre, autant de creux (18) correspondants.