Brevet FR2870146A1 — publié le 20051118

-1-DESCRIPTION La présente invention concerne le carter d'un appareil de réservation de places de parking, réalisé en alliage léger moulé en sable, représenté partiellement sur la figure 1. Les éléments fonctionnels étant jusqu'alors usinés ou rapportés par assemblage de pièces mécaniques, l'invention décrite ci-après permet d'éliminer au maximum les opérations coûteuses d'usinage ou d'assemblage sur la pièce moulée. Le procédé comporte les étapes suivantes: a)-L'étude de moulage b)-La préparation des inserts c)-La mise en place des inserts sur le modèle ou dans la boite à noyau d)-Le moulage e)-Le remmoulage f)-La coulée g)-Le décochage a - L'étude de moulage réalisée en concertation avec le concepteur de la pièce, le modeleur qui va réaliser l'outillage et le fondeur qui va mouler la pièce permet de définir d'un point de vue technico-économique les éléments métalliques qui seront insérés dans le moule. Ces éléments métalliques seront insérés dans l'une des parties de moule, positionnés de façon isostatique les uns par rapport aux autres sur un support servant 25 d'armature, On trouvera dans le moule deux types d'inserts: o Ceux qui resteront dans la pièce moulée o Et ceux qui serviront d'enveloppe avec les parties en sable pour recevoir l'alliage liquide, Plus précisément les inserts métalliques pourront être constitués: 1 - De plusieurs pièces ou éléments métalliques, ferreux ou cuivreux insérés dans l'alliage lors de la coulée et pour lesquels le positionnement relatif ne peut être 5 obtenu en moulage traditionnel, Pour le carter sur lequel repose l'application, il est proposé : d'insérer au moulage deux bagues en acier (2) parfaitement alignées, servant de palier pour assurer le guidage de l'arbre qui actionne l'arceau de l'appareil. Ces deux bagues sont destinées à recevoir des coussinets en matière plastique. Elles sont réalisées en tube d'acier étiré à froid. Le diamètre extérieur des bagues portera gorges, méplats ou autres marques afin d'assurer une bonne liaison avec le matériau moulé. Il est proposé d'insérer également le support du moto-réducteur (3) constitué par une plaque métallique découpée dans une tôle. Cette plaque sera enchâssée dans le corps du carter sur au moins deux côtés,. un bourrelet métallique est prévu à cet effet autour des parties insérées. - Le pourtour de la plaque implantée dans l'alliage moulée présentera des encoches 20 ou des trous pour permettre un bon ancrage sur le carter. b - La préparation des inserts consiste à positionner de façon précise sur une ossature ou un support métallique, l'ensemble des éléments (métalliques) qui seront insérés dans le moule, la mise en position isostatique de ces différents éléments, les uns par rapport aux autres permet de garantir le respect des cotes fonctionnelles qui définissent les positions relatives des différents éléments insérés dans le moule. Pour obtenir l'alignement des paliers, les deux bagues(2) seront montées sur un arbre calibré(4),qui servira de support. Une ou plusieurs entretoises(5) et (6) 30 maintiendront l'écartement entre les paliers. 2870146 -3- - Pour limiter les dispersions de mise en position, la plaque support du moto réducteur (3) sera située dans la même partie de moule que l'axe (4) qui supporte les deux paliers et par rapport à ceux ci [voir dessin du noyau figure (2)]. -Il conviendra alors d'assurer un positionnement isostatique de cette plaque dans 5 la boite à noyau, pour garantir la cote d'entraxe L et la perpendicularité de la face F3 par rapport à l'axe des paliers. -Pour cela la plaque support (3) sera placée sur un montage (5), en appui sur la face (F3) centrée à l'aide d'un boulon (8) ajusté dans l'alésage (D). Le montage étant lui même centré sur l'arbre qui porte les deux bagues insérées (centrage long), en butée sur l'une d'elles, pour garantir la cote X (positionnement longitudinal). La cote A entre l'axe des bagues (2) et l'axe de l'alésage (D) qui vient centrer le nez du moto-reducteur est donnée par l'entraxe entre les alésages (C) et (D) du montage (5). -Le support moteur (3) sera orienté dans le fond d'une rainure de la boite à noyau. - L'ensemble sera alors immobilisé dans cette position en bloquant le boulon (8). -L'écartement E entre les deux paliers est donné par le tube qui constitue le centreur du montage (5) et une entretoise (6) qui vient s'interposer entre ce dernier et le deuxième palier inséré. Remarque 1: La plaque support du moto-réducteur (3) pourrait être positionnée uniquement dans une rainure de la boite à noyau qui reçoit l'arbre supportant les deux paliers insérés. Dans ce cas la fabrication du noyau est plus simple mais il conviendra de vérifier que la précision obtenue est compatible avec les tolérances qui fixent la position du moto réducteur par rapport au pignon centré sur l'arbre actionnant l'arceau. 2 -Les inserts pourront être aussi des parties de moule métalliques qui permettront d'obtenir certaines formes de la pièce (surface ou éléments de surface) qu'il faudra alors positionner dans le moule en sable, Ce procédé allie la technique du moulage en sable et celle du moulage en coquille métallique, 2870146 -4- Ainsi pour garantir la perpendicularité des faces extérieures (FI) et (F2) du bâti entourant les paliers et assurer un bon état de surface sans dépouille, on placera aux extrémités de l'arbre qui supporte les inserts, centrées sur celui-ci, deux bagues en acier (7) d'un diamètre au moins égal à celui de la pièce du mécanisme qui vient en contact avec la face du carter. On obtient alors sur la partie de la pièce moulée en contact avec l'élément métallique, une qualité géométrique et un état de surface voisins de ceux obtenus dans le cas d'un moulage en coquille par gravité. -Les éléments (2), (5), (6), (7) centrés sur l'arbre (4) sont immobilisés en translation à l'aide d'un anneau élastique (9). c - La mise en place des inserts s'effectue généralement dans une seule et même 15 partie du moule (dessus, dessous, chape ou noyau) afin d'éliminer les dispersions dues au positionnement des différentes parties du moule les unes par rapport aux autres. d - Le moulage de l'élément incluant l'armature et les inserts nécessite un sable avec un liant à prise chimique qui confère à cet élément de moule une certaine dureté et une 20 bonne résistance mécanique. -Ici la boite à noyau est alors remplie de sable et le noyau ainsi constitué inclut les inserts et leur support métallique. e - Lors du remmoulage, certains éléments de l'armature métallique peuvent servir de portée de noyau ou pour positionner entre elles différentes parties du moule. Ainsi dans l'application proposée, les bagues (7) serviront de portée au noyau. Remarques 2: Les parties métalliques insérées dans le moule qui se trouvent en 30 contact avec l'alliage, feront office de refroidisseur. f A la coulée, pour éviter un refroidissement trop rapide de l'alliage au contact des inserts froids, on placera à proximité de ceux-ci des parties massives ou masselottes dont le volume aura été calculé ou estimé lors de l'étude de moulage, -Pour limiter les contraintes dues au retrait du métal lors du refroidissement, les éléments qui positionnent les inserts doivent présenter une certaine élasticité ainsi pour éliminer les risques d'arrachement des bagues insérées(2) bloquées par les entretoises(5) et (6) s'opposant au retrait, celles-ci seront fendues (3 sciages à 120 ) afin de pouvoir se rétracter. -Les fentes seront recouvertes d'un ruban adhésif pour éviter que le sable ne vienne boucher les rainures et limiter l'élasticité des entretoises. g - Au décochage, toutes les pièces qui supportent les inserts [arbre(4), support(5), centreur(8), entretoise(6), anneau élastique(9)] ainsi que les parties métalliques du moule [bagues(7)] seront récupérées pour être utilisées en vue de confectionner d'autres moules. En conclusion: Cette technique s'applique à tous types de pièces en alliage léger moulées en sable pour lesquelles des parties métalliques insérées ou des éléments de moules métalliques peuvent supprimer des usinages coûteux. L'ensemble des éléments du montage qui positionne les inserts les uns par rapport aux autres sera placé dans un seul et même élément de moules (noyau en partie de moule). -6-REVENDICATIONS 1) Procédé de moulage permettant d'éliminer ou de réduire les usinages et assemblages d'éléments mécaniques sur une pièce en alliage léger moulé en sable, 5 Le procédé comporte les étapes suivantes: a)-L'étude de moulage b)-La préparation des inserts c)-La mise en place des inserts sur le modèle ou dans la boite à noyau 10 d)-Le moulage e)-Le remmoulage f)-La coulée g)-Le décochage Ce procédé étant caractérisé en ce que: plusieurs éléments métalliques sont insérés dans l'une des parties de moule, positionnés de façon isostatique les uns par rapport aux autres sur un support servant d'armature, on trouvera dans le moule deux types d'inserts: o Ceux qui resteront dans la pièce moulée [paliers(2), support(3)] o Et ceux qui serviront d'enveloppe avec les parties en sable pour recevoir l'alliage liquide, [bagues (7)] Plus précisément les inserts métalliques pourront être constitués: o De plusieurs pièces ou éléments métalliques, ferreux ou cuivreux insérés dans l'alliage lors de la coulée et pour lesquels le positionnement relatif ne peut être obtenu en moulage traditionnel, et/ou o De parties métalliques constituant des éléments du moule permettant d'obtenir certaines foiines de la pièce (surface ou éléments de surface) qu'il faut alors 30 positionner dans le moule en sable, 2870146 -7- 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la préparation des inserts consiste à positionner de façon précise sur une ossature ou un support métallique [arbre(4), support(5)], l'ensemble des éléments (métalliques) qui seront insérés dans le moule, la mise en position isostatique de ces différents éléments, les uns par rapport aux autres permet de garantir le respect des cotes fonctionnelles qui définissent les positions relatives des différents éléments insérés dans le moule. 3) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mise en place des inserts s'effectue généralement dans une seule et même partie du moule (dessus, dessous, chape ou noyau) afin d'éliminer les dispersions dues au positionnement des différentes parties du moule les unes par rapport aux autres. 4) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour le moulage de l'élément incluant les inserts, le sable utilisé possède un liant à prise chimique qui confère à cet élément de moule une certaine dureté et une bonne résistance mécanique. 5) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape de remmoulage, certaines parties métalliques [bague(7)] peuvent aussi servir de 20 portée de noyau ou pour positionner entre elles différentes parties du moule. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la coulée, pour éviter un refroidissement trop rapide de l'alliage au contact des inserts froids, on placera à proximité de ceuxci des parties massives ou masselottes dont le volume a été calculé ou estimé lors de l'étude de moulage, les éléments qui positionnent les inserts doivent présenter une certaine élasticité afin d'éviter, lors du refroidissement, les contraintes exagérées liées au retrait du métal et pouvant entraîner des dégradations sur les parties métalliques insérées dans l'alliage. 7) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du décochage, on récupère toutes les pièces qui supportent les inserts, [arbre(4), support(5), centreur(8), entretoise(6)] ainsi que les parties métalliques du moule [bague(7)] et leurs supports, pour être utilisés en vue de confectionner d'autres moules.