Brevet FR2674464A1 — publié le 19921002

La présente invention se rapporte à un groupe d'injection à inclusion d'air réduite pour machine de coulée sous pression. Ainsi qu'il est connu, un procédé de coulée sous pression comprend essentiellement une phase de pré- remplissage d'un cylindre d'injection avec une coulée de métal fondu introduite à travers une ouverture d'intro- duction et une phase de remplissage du moule comportant injection du métal fondu dans une empreinte de moulage. Il est connu que, pendant la phase de prérem- plissage, après la fermeture de l'orifice d'injection, le métal fondu qui se trouve devant le piston d'injec- tion tend à se séparer partiellement du piston d'injec- tion et à remplir totalement la section du cylindre d'in- jection, en fermant la voie d'échappement pour l'air qui se trouve au-dessus de la coulée dans le cylindre d'in- jection De cette façon, la coulée est injectée dans le moule conjointement avec l'air et les pièces coulées ain- si obtenues contiennent des porosités indésirables. Pour favoriser l'expulsion de l'air du métal avant l'injection de ce dernier dans le moule, on utili- sait jusqu'à présent différents procédés aptes à maîtri- ser le déplacement du piston d'injection dans le cylin- dre d'injection. L'un de ces procédés consiste à faire avancer initialement le piston d'injection avec une vitesse ré- duite de manière à accumuler la coulée dans le cylindre sans formation d'une onde de choc. Un autre procédé, perfectionné relativement au précédent, décrit dans le brevet DE-2 447 964-C 3 déposé en date du 8/10/74, prévoit que, pendant la phase de pré- remplissage, le piston d'injection est mis en mouvement avec une accélération constante de manière à pouvoir pro- duire, même avec une grande vitesse du piston d'injec- tion, des pièces coulées qui soient autant que possible exemptes de porosités. Le but de la présente invention est de réaliser un groupe d'injection pour machines de coulée sous pres- sion qui permette de réduire la quantité d'air présente dans le métal de coulée afin de garantir en conséquence la production de pièces coulées exemptes de porosité. Selon l'invention, ce but est atteint avec un groupe d'injection comprenant un cylindre d'injection muni d'orifices pour l'entrée d'une coulée de métal fon- du et pour l'injection de cette coulée dans une emprein- te de moulage, un piston d'injection pouvant coulisser dans ledit cylindre d'injection pour effectuer des cour- ses d'injection à partir d'une position de repos dans la- quelle il laisse l'orifice d'entrée de la coulée démas- qué, caractérisé en ce que, dans ledit cylindre d'injec- tion, est monté coulissant un contre-piston que l'on peut rapprocher dudit piston d'injection pour faire mon- ter le niveau de la coulée de métal fondu et éliminer l'air qui la surmonte au début de la course d'injection du piston d'injection, et qu'on peut faire ensuite recu- ler conjointement avec lui pendant la course d'injection pour effectuer le transfert de la coulée de métal fondu dans ladite empreinte de moulage sans inclusion d'air. De cette façon, la coulée de métal fondu est in- jectée dans l'empreinte de moulage dans un état exempt d'air et les pièces résultantes sont exemptes de porosi- tés. En outre, en faisant en sorte que le contre-pis- ton ferme entièrement la communication entre l'empreinte de moulage et le cylindre d'injection lorsqu'il est dans la position avancée, il devient possible de faire un vide poussé dans l'empreinte de moulage sans risquer d'aspirer le métal fondu. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 à 3 illustrent un groupe d'injec- tion selon l'invention dans des phases successives du procédé de coulée sous pression. Comme on peut le voir en se reportant aux f igu- res précitées, le groupe d'injection comprend un piston d'injection 1 qui coulisse à l'intérieur d'un cylindre d'injection 2 muni d'orifices 3, 4 pour l'entrée d'une coulée de métal fondu 5 et pour l'injection de cette cou- lée sous pression dans une empreinte de moulage 6. Ainsi qu'il est bien connu, cette empreinte est gravée dans un demi- moule mobile 8 associé à un plateau mobile 9 et qui est placé contre un demi-moule fixe 10 associé à un plateau fixe 11 pendant l'injection. A l'intérieur du cylindre d'injection 2, en face du piston d'injection 1, est en outre monté coulis- sant un contre-piston 7 mis en mouvement par un piston de commande 12 qui coopère avec un vérin oléodynamique fixe 13. Comme on peut le voir en se reportant à la figu- re 1, au repos, le piston d'injection 1 est dans une po- sition reculée de manière à laisser démasqué l'orifice 3 servant à l'introduction de la coulée de métal fondu 5 dans le cylindre d'injection 2 Le contre-piston 7 est lui aussi en position reculée, mais de façon à masquer l'orifice d'injection 4 de manière à permettre de faire un vide, éventuellement poussé, dans l'empreinte de mou- lage 6. Lorsque l'introduction est terminée, on fait avancer le contre-piston 7 vers le piston d'injection 1, qui commence aussitôt sa course d'injection, de manière que le métal fondu remplisse entièrement l'espace com- pris entre les deux pistons et que l'air soit éliminé à travers l'orifice 3 (figure 2). En poursuivant sa course d'injection, le piston 1 commande le recul du contre-piston 7 et le transfert consécutif du métal fondu dans l'empreinte de moulage 6. En continuant à pousser le contre-piston 7, qui revient ainsi à sa position intiale, le piston d'injec- tion 1 termine sa course dans le cylindre d'injection 2, en refoulant la coulée de métal 5 exempte d'air à tra- vers l'orifice 4 dans l'empreinte de moulage 6 (figure 3). A la fin de la course d'aller du piston d'injec- tion 1, la coulée 5 est refoulée d'une façon connue dans l'empreinte de moulage 6 de manière à la remplir entière- ment. Le piston d'injection 1 est ensuite ramené à la position initiale de la figure 1. Le demi-moule mobile 8 s'écarte du demi-moule fixe 10 et la pièce fondue, entièrement exempte de poro- sités, est finalement extraite de l'empreinte de moulage 6. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Groupe d'injection comprenant un cylindre d'injection ( 2) muni d'orifices ( 3, 4) pour l'entrée d'une coulée de métal fondu ( 5) et pour l'injection de cette coulée dans une empreinte de moulage ( 6), un pis- ton d'injection ( 1) pouvant coulisser dans ledit cylin- dre d'injection ( 2) pour effectuer des courses d'injec- tion à partir d'une position de repos dans laquelle il laisse l'orifice d'entrée ( 3) de la coulée ( 5) démasqué, caractérisé en ce que, dans ledit cylindre d'injection ( 2), est monté coulissant un contre- piston ( 7) que l'on peut rapprocher dudit piston d'injection ( 1) pour faire monter le niveau de la coulée de métal fondu ( 5) et éli- miner l'air qui la surmonte au début de la course d'in- jection du piston d'injection ( 1), et qu'on peut faire ensuite reculer conjointement avec lui pendant la course d'injection pour effectuer le transfert de la coulée de métal fondu ( 5) dans ladite empreinte de moulage ( 6) sans inclusion d'air. 2 Groupe d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au repos ledit contre-piston ( 7) est placé dans une position telle qu'il ferme ledit ori- fice d'injection ( 4) du cylindre d'injection ( 2).