Brevet FR2818566A3 — publié le 20020628

FR 2818566 A3 20020628 FR 0017338 A 20001227 PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES MOULEES PUIS FORGEES AVEC MASSELOTTE L'invention se rattache au secteur technique de la fabrication de pièces en alliage léger tel qu'alliage d'aluminium. De nombreuses pièces sont fabriquées en fonderie appelées préforme puis forgées selon le procédé COBAPRESS, objet du brevet européen no 119 365 pour des alliages léger et notamment d'aluminium. Selon l'art antérieur et de par l'opération de fonderie et donc de coulée de la matière, la préforme (1) reste associée avec une masselotte (2) et une zone de liaison dénommée attaque de coulée (3), tandis que à son extrémité supérieure, la masselotte est associée avec une forme permettant la descente de coulée (4). D'une manière connue, on obtient une préforme associée à une masselotte ou une grappe de préformes associée à des masselottes correspondantes, elles-mêmes reliées à une descente de coulée. La préforme doit ensuite être soumise à une opération de forgeage telle qu'indiquée dans le brevet européen no 119365. Le problème posé réside dans la nécessité de détacher la ou les préformes (1) de la ou des masselottes (2) correspondantes. Cette opération s'effectue par sciage à l'aide d'une scie à ruban ou équivalent. On a représenté par (5) la ligne de sciage. Cette phase opératoire de sciage présente certains inconvénients. Tout d'abord, elle constitue une opération intermédiaire avec toutes les conséquences en résultant en terme de durée de fabrication, de coût de revient, et de manipulation de pièces. Un autre inconvénient réside en ce que la ou les opérations de sciage ne sont pas toujours régulière, de sorte que de bavures plus ou moins épaisses apparaissent à l'endroit du sciage. Un autre inconvénient réside dans le fait que l'opération de sciage peut présenter certains aspects dangereux, nuisant à la sécurité des produits et des personnes. S'agissant des produits qui peuvent présenter des formes complexes, il peut arriver que la lame de coupe vienne en contact avec des parties de préforme en regard en les entaillant. Cela constitue alors des amorces de fissure.. Cela peut entraîner ensuite lors de l'utilisation des pièces finies, des cas de rupture entraînant des accidents. S'agissant de la sécurité des personnes, les opérations de sciage s'effectuent généralement en intervention manuelle. Il y a des risques de blessures. Face à ces inconvénients, le demandeur a recherché une solution nouvelle qui puisse y remédier. Différentes possibilités ont été offertes dans une recherche par exemple d'une meilleure qualité de sciage, de positionnement de l'outil de sciage par rapport à la préforme. Cette solution ne répondait que partiellement au problème posé. D'une manière originale, le demandeur a remis en cause les conditions de fabrication des pièces coulées puis forgées, en supprimant la phase intermédiaire de sciage des masselottes, et en incorporant au contraire d'une manière inattendue, le forgeage des préformes avec leurs masselottes. Ainsi, selon l'invention, le procédé de fabrication de pièces moulées puis forgées consiste à mettre en oeuvre les opérations suivantes : - réalisation d'une préforme de fonderie avec sa masselotte, sa zone d'attaque de coulée et sa zone de descente de coulée, la préforme se présentant seule ou en grappe avec un nombre de masselottes correspondantes ; - mise en place de la préforme avec masselotte dans la matrice de forgeage agencée aux formes correspondantes ; - opération de forgeage de la préforme avec sa masselotte, en provoquant dans la zone d'attaque de coulée, un fluage de la matière vers l'extérieur, de manière à obtenir un film ou paroi de faible épaisseur ; - remontée de la matrice supérieure de forgeage pour libérer la préforme forgée ; - détourage de la préforme autour de son contour périphérique extérieur et de ses évidements intérieurs si nécessaire, en évacuant ainsi la masselotte et le film ou paroi aplatie de l'attaque de coulée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la matrice de forge réceptrice de la préforme avec masselotte est agencée avec des formes et profils complémentaires de ses matrices inférieure et supérieure pour permettre l'écrasement de la zone d'attaque de coulée entre la préforme et la masselotte, et le fluage de la matière vers l'extérieur de manière à obtenir une zone d'attaque de coulée sous forme de film ou paroi mince. Ces caractéristiques et d'autres encore relatives au procédé précité, et aux moyens techniques nécessaires à la mise en oeuvre du procédé, sont décrites dans la suite de la description. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une grappe de préforme à titre d'exemple non limitatif associée à des masselottes et subissant l'opération de sciage. - la figure 2 est une vue à caractère schématique d'une préforme subissant l'opération de sciage selon l'art antérieur. - la figure 3 est une vue à caractère schématique et en coupe illustrant une préforme de fonderie avec masselotte insérée dans une matrice de forgeage, celle-ci étant en position d'ouverture. - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 mais en position de frappe. - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de la préforme de fonderie forgée avec la masselotte. - la figure 6 est une vue de dessus de la préforme forgée selon la figure 5. - la figure 7 est une vue de la pièce finie après détourage. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux dessins. Ainsi, selon l'invention, le procédé de fabrication de pièces moulées puis forgées consiste à mettre en oeuvre les opérations suivantes : - réalisation d'une préforme de fonderie (1) avec sa masselotte (2), sa zone d'attaque de coulée (3) et sa zone de descente de coulée (4), la préforme se présentant seule ou en grappe avec un nombre de masselottes correspondantes ; - mise en place de la préforme avec masselotte dans la matrice de forgeage (6) agencée aux formes correspondantes ; - opération de forgeage de la préforme avec sa masselotte, en provoquant dans la zone d'attaque de coulée, un fluage de la matière vers l'extérieur, de manière à obtenir un film (7) ou paroi de faible épaisseur ; - remontée de la matrice supérieure (6a) de forgeage pour libérer la préforme forgée associée à la masselotte ; - détourage de la préforme autour de son contour périphérique extérieur (la) et de ses évidements intérieurs (lob) si nécessaire, en évacuant ainsi la masselotte et le film ou paroi aplatie (7) de l'attaque de coulée. La mise en oeuvre du procédé requiert un aménagement spécifique de la matrice de forge (6). A cet effet, la matrice de forge réceptrice de la préforme avec masselotte est agencée avec des formes et profils complémentaires (6c-6d) de ses matrices inférieure (6b) et supérieure (6a) pour permettre l'écrasement de la zone d'attaque de coulée entre la préforme et la masselotte, et le fluage de la matière vers l'extérieur de manière à obtenir une zone d'attaque de coulée sous forme de film ou paroi mince. Ainsi, la matrice présente des profils (6c) parallèles dans la zone de l'attaque de coulée destinée à définir par rapprochement une paroi de faible épaisseur. Ces profils (6c) se prolongent vers l'extérieur des matrices par des pans obliques (6d) divergents, permettant le fluage de la matière et le positionnement de la ou des masselottes. Le procédé selon l'invention permet de traiter simultanément une ou plusieurs préformes ou grappes quelles que soient les formes de celles-ci. Les avantages du procédé sont les suivants : - optimisation du procédé de fabrication de fonderie puis de forgeage en supprimant la phase intermédiaire de sciage ; - suppression de l'investissement machine de sciage ; - suppression des tolérances de sciage à respecter ; - cadence de forge augmentée grâce aux grappes, - manutention améliorée par une prise des pièces par l'entremise de la masselotte. REVENDICATIONS 1-Procédé de fabrication de pièces moulées puis forgées en alliage léger, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les opérations suivantes : - réalisation d'une préforme de fonderie (1) avec sa masselotte (2), sa zone d'attaque de coulée (3) et sa zone de descente de coulée (4), la préforme se présentant seule ou en grappe avec un nombre de masselottes correspondantes ; - mise en place de la préforme avec masselotte dans la matrice de forgeage agencée aux formes correspondantes ; - opération de forgeage de la préforme avec sa masselotte, en provoquant dans la zone d'attaque de coulée, un fluage de la matière vers l'extérieur, de manière à obtenir un film ou paroi de faible épaisseur ; - remontée de la matrice supérieure (6a) de forgeage pour libérer la préforme forgée ; - détourage de la préforme autour de son contour périphérique extérieur et de ses évidements intérieurs si nécessaire, en évacuant ainsi la masselotte et le film ou paroi aplatie de l'attaque de coulée. - 2-Matrice de forge pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est agencée avec des formes et profils complémentaires (6c-6d) de ses matrices inférieure (6b) et supérieure (6a) pour permettre l'écrasement de la zone d'attaque de coulée entre la préforme et la masselotte, le fluage de la matière vers l'extérieur de manière à obtenir une zone d'attaque de coulée sous forme de film ou paroi mince, et en ce qu'elle présente des profils (6c) parallèles dans la zone de l'attaque de coulée destinée à définir par rapprochement une paroi de faible épaisseur, ces profils (6c) se prolongeant vers l'extérieur des matrices par des pans obliques (6d) divergents, permettant le fluage de la matière et la positionnement de la ou des masselottes.