Brevet FR2556252A1 — publié le 19850614

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer une bielle de fonderie, dont la tige possè- de une section transversale dont le contour a sensiblement la forme d'un profil en "I". La bielle sert à relier un piston exécutant un mouvement de va-et-vient au maneton d'un vilebrequin, exécutant un mouvement de rotation. L'évolution technique tend d'une part vers une économie de poids et d'autre part vers des vitesses de rotation supérieures et par consé- quent vers des tiges de bielles, sollicitées plus forte- ment. Afin d'obtenir la sécurité requise de fonctionne- ment pour une bielle, la conformation, le choix du maté- riau et la qualité de fabrication doivent satisfaire aux exigences accrues. On coule les bielles de fonderie usuelles avec une tige de bielle de 3 à 5 mm, si bien que dans le voile médian, on ne peut empêcher la formation de retassures dues au faible refroidissement, que moyennant des dispositions complexes du point de vue de la technique de coulée. D'après la demande de brevet allemand publiée sous le N 2.718.994 on connaît une bielle, pour la fabri- cation de laquelle on réalise un refroidissement plus ou moins commandé dans la zone de la tige de bielle, grâce à la mise en place de ce qu'on appelle des noyaux refroi- disseurs, à l'intérieur desquels on fait circuler un liquide de refroidissement. La présente invention a pour but de proposer un procédé pour fabriquer des bielles, selon lequel pour une solidité identique de la pièce, on réduit les coûts de fabrication d'une part en réalisant une économie de poids et d'autre part en réduisant le volume des retassures et en réalisant une optimisation de la forme. Ce problème est résolu conformément à l'in- vention grace au fait que l'on effectue un refroidisse- ment commandé dans la zone de la tige par le fait qu'on installe des éléments de refroidissement sur les deux ailes latérales reliant entre eux les deux oeilletons de palier et qu'on enlève au moins partiellement lesdits éléments de refroidissement une fois la solidification terminée. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les éléments de refroidissement sont des zones formant paroi de refroidissement, qui sont coulées entre les ailes et assurent ainsi la solidification commandée. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les surfaces extérieures des ailes sont reliées à des organes de trempe, par exemple des coquilles-refroidis- seurs, des plaques de trempe, etc. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la paroi de refroidissement relie entre elles les ailes sur toute leur longueur. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, on modifie l'épaisseur de la paroi de refroidisse- ment en fonction de la masse de la bielle. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, on élimine la paroi de refroidissement au moins dans la zone du col de l'oeilleton de tête de bielle. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, on élimine complètement la paroi de refroidissement entre les deux ailes. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la paroi de refroidissement est subdivisée au moyen d'une traverse. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, après l'enlèvement des éléments de refroidissement, on effectue un grenaillage d'écrouissage. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, on coule l'oeilleton de pied de bielle avec un contour extérieur ovale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation préféré de l'inven- tion prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une bielle fabriquée conformément au procédé selon l'inven- tion; et - la figure 2 représente une vue en éléva- tion latérale de la bielle de la figure 1. La figure 1 représente une bielle 1 qui est constituée essentiellement par l'oeilleton de tête de bielle 2, par l'oeilleton de pied de bielle 3 et par la tige reliant ces deux oeilletons. La tige de liaison comporte des ailes latérales 7 qui sont reliées entre elles au moyen d'un voile 6. On réalise par coulée des surfaces de refroidissement 4 et 5 entre les ailes 7 et on les élimine une fois achevée la solidification. Cette élimination peut s'effectuer par exemple par poinçonnage. Ensuite on fait subir à l'ensemble de la bielle un gre- naillage d'écrouissage. Les parois de refroidissement 4 et 5 servent à réaliser le refroidissement commandé. Etant donné que les parois de refroidissement 4 et 5 se solidifient rapidement, elles servent:également d'éléments de refroidissement aussi bien pour les oeilletons de palier 2 et 3 que pour les ailes 7 de la tige. Il n'est pas obligatoirement nécessaire de réaliser une subdivi- sion des parois de refroidissement à l'aide d'une tra- verse 6, mais dans la plupart des cas une telle traverse est prévue pour des questions de solidité. C'est également pour des questions de solidité que l'on prévoit un con- tour extérieur ovale pour l'oeilleton de pied de bielle 3. Etant donné que l'on conserve en outre une forme cir- culaire pour l'évidement intérieur de l'oeilleton de pied de bielle 3,-on obtient, dans les zones qui sont forte- ment sollicitées, une épaisseur de paroi plus conséquente, ce qui contribue à assurer la solidité de la pièce. Comme autres éléments de refroidissement, on peut disposer en outre des coquilles-refroidisseurs, ou bien des coquilles de trempe ou des plaques de trempe sur les surfaces extérieures des ailes 7 de la tige. De ce fait, lors de la solidification, de la chaleur est évacuée des deux côtés des ailes 7 de la tige, à savoir d'une part par l'intermédiaire des parois de refroidissement entre les ailes 7 et d'autre part par l'intermédiaire des surfaces extérieures laté- rales des ailes 7, au moyen des éléments de trempe. Etant donné qu'à l'aide de ce procédé, on peut contrôler déjà au moment de la fabrication les différences du point de vue pondéral, les masselottes d'équilibrage sont également supprimées, ce qui fournit une économie supplémentaire de poids. Le procédé proposé permet non seulement de réaliser une économie de poids, mais permet également un meilleur rendement de fabrication, et des simplifications supplémentaires du point de vue de la technique de fabrication, étant donné que les-con- trôles visant à détecter d'éventuels défauts dans la zone de la tige sont également supprimés dans une large mesure. La dépense d'usinage supplémentaire, à savoir l'enlèvement des éléments de refroidissement, est faible. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer une bielle (1) de fonderie, dont la tige possède une section transver- sale dont le contour a sensiblement la forme d'un profil en "I", caractérisé en ce que l'on effectue un refroidis- sement commandé dans la zone de la tige par le fait qu'on installe des éléments de refroidissement (4, 5) sur les deux ailes latérales (7) reliant entre eux les deux oeilletons de palier (2, 3) et qu'on enlève au moins partiellement lesdits éléments de refroidissement une fois la solidification terminée. 2. Procédé selon la revendication-1, carac- térisé en ce que les éléments de refroidissement (4, 5) sont des zones formant paroi de refroidissement qui sont coulées entre les ailes (7) et assurent ainsi la solidifi- cation commandée. 3. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces extérieures des ailes (7) sont reliées à des organes de trempe, par exemple des coquillesrefroidisseurs, des plaques de trempe, etc. 4. Procédé selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la paroi de refroidissement (4, 5) relie entre elles les deux ailes (7) sur toute leur lon- gueur. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on modifie l'épaisseur de la paroi de refroidissement (4, 5) en fonction de la masse de la bielle. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on élimine la paroi de refroidisse- (4, 5) au moins dans la zone du col de l'oeilleton (2) de tête de bielle. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on élimine complètement la paroi de refroidissement (4, 5) entre les deux ailes (7). 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi de refroidissement (4, 5) est subdivisée au moyen d'une traverse (6). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'après l'enlè- vement des éléments de refroidissement (4, 5), on effectue un grenaillage d'écrouissage. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on coule l'oeilleton de pied de bielle avec un contour extérieur ovale.