Brevet FR2978068A1 — publié le 20130125

DISPOSITIF DE MOULAGE PAR INJECTION D'UN MODELE D'AUBE DE TURBOMACHINE, ET PROCEDE DE FABRICATION DE CE DISPOSITIF DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine du moulage par injection des modèles en cire 10 d'aubes des turbomachines pour aéronefs. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de moulage par injection d'un modèle en cire d'aube de turbomachine, comprenant au moins un bloc empreinte inférieur et au moins un bloc empreinte 15 supérieur, dans lesquels sont formées des empreintes dont la forme après superposition desdits blocs empreintes inférieur et supérieur coïncide avec la forme du modèle d'aube à mouler, ainsi que deux semelles, respectivement inférieure et supérieure, et 20 des moyens de fixation desdits blocs empreintes respectivement sur lesdites semelles, ces semelles étant déplaçables l'une par rapport à l'autre en rotation autour d'un axe d'articulation entre une position de moulage dans laquelle lesdits blocs sont 25 superposés et une position de démoulage dans laquelle lesdits blocs sont mutuellement écartés. Dans les dispositifs de moulage de ce type, le bloc empreinte doit être positionné à une distance précise de l'axe d'articulation. 30 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel dispositif.5 2 ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans les dispositifs de moulage de types connus, la fixation d'un bloc empreinte sur la semelle associée est habituellement réalisée en perçant des trous de fixation dans la semelle puis en positionnant le bloc empreinte sur cette semelle au moyen d'outils de mesure et de contrôle tels que des comparateurs et des cales, et enfin en perçant, dans le bloc empreinte, des trous de fixation alignés sur les trous de la semelle. En général, certains des trous de fixation de la semelle sont destinés à recevoir chacun une vis de fixation tandis que d'autres de ces trous reçoivent chacun une goupille pour faciliter le positionnement ultérieur du bloc empreinte sur la semelle. Les blocs empreintes sont en général formés chacun de plusieurs portions de bloc assemblées les unes aux autres. Dans ce cas, c'est en général la portion de bloc intégrant l'empreinte de la pale de l'aube, couramment appelée « bloc pale », qui est positionnée de la manière décrite ci-dessus et dans laquelle sont percés les trous de fixation à la semelle. Toutefois, le mode de positionnement des 25 blocs empreintes décrit ci-dessus se révèle fastidieux et complexe à mettre en oeuvre. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ce 3 problème, permettant d'éviter au moins en partie les inconvénients précités. L'invention propose à cet effet un dispositif de moulage par injection d'un modèle en cire d'aube de turbomachine, comprenant au moins un bloc empreinte inférieur et au moins un bloc empreinte supérieur, dans lesquels sont formées des empreintes dont la forme après superposition desdits blocs empreintes inférieur et supérieur coïncide avec la forme du modèle d'aube à mouler, ainsi que deux semelles, respectivement inférieure et supérieure, et des moyens de fixation desdits blocs empreintes respectivement sur lesdites semelles, ces semelles étant déplaçables l'une par rapport à l'autre en rotation autour d'un axe d'articulation entre une position de moulage dans laquelle lesdits blocs sont superposés et une position de démoulage dans laquelle lesdits blocs sont mutuellement écartés. Selon l'invention, lesdits moyens de fixation de l'un au moins desdits blocs empreintes sur la semelle correspondante comprennent une rainure principale formée dans ladite semelle et s'étendant selon une direction parallèle audit axe d'articulation, ainsi qu'une rainure principale formée dans ledit bloc empreinte, et au moins une cale d'indexage parallélépipédique logeable simultanément dans lesdites rainures pour le positionnement dudit bloc empreinte sur ladite semelle. La cale d'indexage, également dénommée 30 lardon, est destinée à être engagée dans la rainure principale de la semelle et est conformée de manière à 4 faire alors saillie vers l'extérieur de la rainure principale au-delà de la surface de la semelle. Le bloc empreinte peut alors être positionné sur la semelle en mettant en référence la rainure principale du bloc empreinte avec la partie en saillie de la cale d'indexage, puis en insérant cette partie en saillie de la cale d'indexage dans la rainure principale du bloc empreinte. Les faces planes de la cale d'indexage rendent particulièrement aisée l'opération de positionnement du bloc empreinte sur la semelle. Cette configuration avec une cale d'indexage indépendante de la semelle et du bloc empreinte permet de réaliser cette cale dans un matériau différent du matériau constituant cette semelle et ce bloc empreinte. En particulier, la cale peut être réalisée en acier de manière à pouvoir être rectifiée pour une précision dimensionnelle optimale, tandis que la semelle et le bloc empreinte peuvent être réalisés en aluminium par exemple. De plus, l'écartement entre la rainure principale de la semelle et l'axe d'articulation précité, mesuré à la surface de la semelle, peut être connu avec précision, de sorte que la rainure principale du bloc empreinte peut servir de référence pour l'usinage de l'ensemble de ce bloc empreinte. En effet, en usinant chaque partie du bloc empreinte par rapport à la rainure principale de ce bloc, il peut être obtenu un positionnement précis de chaque partie du bloc empreinte par rapport à l'axe d'articulation précité. D'une manière analogue, les rainures principales respectives du bloc empreinte et de la semelle peuvent servir de référence pour diverses opérations relatives au bloc empreinte au cours de 5 l'utilisation du dispositif, par exemple pour positionner précisément un noyau à l'intérieur de l'empreinte délimitée par le bloc empreinte. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la rainure principale de la semelle présente un flanc situé à une distance de l'axe d'articulation précité égale à 50% de la hauteur du modèle d'aube pour lequel le dispositif est conçu. Le terme « hauteur du modèle d'aube » est à comprendre en référence à une aube conforme à ce modèle montée dans une turbomachine, et correspond à la distance radiale séparant le sommet de l'aube de l'axe de la turbomachine. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de fixation du bloc empreinte sur la semelle correspondante comprennent en outre une rainure secondaire formée dans la semelle et s'étendant selon une direction perpendiculaire audit axe d'articulation, ainsi qu'une rainure secondaire formée dans le bloc empreinte, et au moins une cale d'indexage parallélépipédique logeable simultanément dans lesdites rainures pour le positionnement du bloc empreinte sur la semelle. Dans ce cas, les rainures principales et leur cale d'indexage associée peuvent être conçues de manière à n'assurer que le positionnement du bloc empreinte selon une direction perpendiculaire à l'axe 6 d'articulation précité, dénommée direction longitudinale de la semelle, le positionnement de ce bloc selon la direction de l'axe d'articulation, dénommée direction transversale de la semelle, pouvant alors être assurée par les rainures secondaires précitées et leur cale d'indexage associée. Le fait que chaque rainure n'assure le positionnement du bloc empreinte que selon une direction permet d'accroître la tolérance dimensionnelle de réalisation des rainures et des cales d'indexage selon l'autre direction. De surcroît, il n'est alors pas nécessaire que la cale d'indexage soit positionnée avec précision le long de cette autre direction, de sorte que la rainure peut au besoin être plus longue que la cale d'indexage selon cette autre direction. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le bloc empreinte comporte au moins un orifice de réception d'un organe de fixation de ce bloc sur la semelle, tel qu'une vis. Par ailleurs, chacune desdites rainures comporte avantageusement au moins un orifice de réception d'un organe de fixation de ladite cale d'indexage associée, tel qu'une vis. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, lesdites cales sont sensiblement en forme de parallélépipède rectangle. D'une manière générale, les rainures principales et secondaires sont de préférence de forme allongée. 7 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un bloc empreinte pour un dispositif du type décrit ci-dessus, comprenant successivement l'usinage d'une rainure principale dudit bloc empreinte, puis l'usinage de ladite empreinte dudit bloc empreinte par référence à ladite rainure principale. La rainure principale forme une référence physique particulièrement simple à manipuler dans des outils d'usinage, et présente en outre l'avantage de permettre la réception d'une cale d'indexage pour permettre un positionnement aisé du bloc empreinte sur une semelle correspondante comme expliqué ci-dessus. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif du type décrit ci-dessus, comprenant la fabrication d'au moins un bloc empreinte au moyen du procédé de la revendication 6 ainsi que l'usinage d'une rainure principale dans une semelle correspondante dudit dispositif. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de moulage par injection d'un modèle en cire d'aube de turbomachine selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; 8 la figure 2 est une vue schématique en perspective d'une partie inférieure du dispositif de la figure 1 ; les figures 3 et 3bis sont des vues schématiques en perspective d'une semelle de la partie inférieure du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une portion de bloc empreinte, du type « bloc pale », de la partie inférieure du dispositif de la figure 1, montrant le dessous de cette portion de bloc empreinte ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective de la portion de bloc empreinte de la figure 4, montrant le dessous de cette portion de bloc empreinte, et illustrant la coopération de celle-ci avec des cales d'indexage de ce dispositif. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PREFERE La figure 1 représente un dispositif 10 de moulage par injection d'un modèle en cire d'aube de turbomachine, par exemple pour hélicoptère, ce dispositif comprenant deux parties, respectivement inférieure 12 et supérieure 14, pivotant l'une par rapport à l'autre autour d'un axe d'articulation 16. La partie inférieure 12 comporte un bloc empreinte inférieur 18 et une semelle inférieure 20 formant support pour ce bloc empreinte 18. D'une manière analogue, la partie supérieure 14 comporte un bloc empreinte supérieur 22 et une semelle supérieure 9 24 formant support pour ce bloc empreinte 22. Les semelles 20 et 24 sont de forme générale rectangulaire, plane et allongée. La semelle inférieure 20 comporte en outre deux oreilles latérales 26 formant conjointement une chape de montage pour l'axe d'articulation 16, tandis que la semelle supérieure 24 comporte deux oreilles 28 de montage sur l'axe 16 précité. Les semelles inférieure 20 et supérieure 24 sont en outre équipées de poignées 30, et d'un organe 32 de verrouillage du dispositif dans sa position de moulage illustrée sur la figure 1. La semelle inférieure 20 porte en outre un levier de démoulage 34 dont la fonction apparaîtra plus clairement dans ce qui suit. Comme le montre la figure 2, le bloc empreinte inférieur 18 est formé de plusieurs portions de bloc assemblées les unes aux autres. En partant des oreilles 26 et en se dirigeant vers l'extrémité opposée du dispositif 10, on rencontre ainsi une première portion de bloc 36 intégrant un canal d'injection 38, une deuxième portion de bloc 40 intégrant une partie 42 de l'empreinte 43 destinée à former le pied de l'aube, dénommée « bloc pied » dans ce qui suit, une troisième portion de bloc 44 intégrant la partie 46 de l'empreinte destinée à former la pale de l'aube, dénommée « bloc pale » dans ce qui suit, puis une quatrième portion de bloc 48 couramment appelée « bloc sélecteur de grain ». Ce dispositif 10 intègre en outre un système d'éjection de modèle d'aube moulé, comportant 10 un support 50 d'éjecteurs en forme de lamelle (figures 3 et 3bis) s'étendant dans une rainure longitudinale médiane 52 de la semelle inférieure 20 et pourvu d'une oreille d'articulation 53 à l'axe 16 précité (figures 1 et 2), ainsi que deux éjecteurs 54 et 56 (figures 2 et 3bis) s'étendant vers le haut depuis le support 50. Ce système comporte également le levier de démoulage 34 précité. Lors d'un actionnement du levier 34 en fin de moulage d'un modèle d'aube en cire, le support 50 pivote autour de l'axe d'articulation 16 et provoque ainsi un déplacement des éjecteurs 54 et 56 vers le haut suivant une trajectoire en arc de cercle autour de l'axe 16, de sorte que ces éjecteurs 54, 56 viennent pousser le modèle d'aube en cire moulée vers le haut, facilitant ainsi son démoulage. Comme cela apparaît sur les figures 3 et 3bis, la semelle inférieure 20 comporte en outre deux logements 58 de réception des oreilles 26, ainsi que deux rainures 60 et 62 de section rectangulaire et de forme allongée, dont l'une 60 s'étend parallèlement à la rainure médiane 52 précitée et constitue une rainure secondaire dans la terminologie de la présente invention, et dont l'autre 62 s'étend parallèlement à l'axe d'articulation 16, et donc perpendiculairement à la rainure médiane 52, et constitue une rainure principale dans la terminologie de l'invention. La rainure principale 62 de la semelle inférieure 20 présente un flanc 63 situé à une distance d de l'axe d'articulation précité, mesurée sur la surface supérieure de la semelle 20. La projection 11 de l'axe d'articulation sur cette surface de la semelle 20 est symbolisée par la ligne 16'. Dans le mode de réalisation décrit, la distance d est égale à 50% de la hauteur du modèle d'aube pour lequel le dispositif est conçu. Les rainures 60 et 62 précitées sont destinées au positionnement du bloc pale 44 sur la semelle inférieure 20. A cet effet, le dispositif comporte des cales d'indexage 64 et 66 en forme de parallélépipède rectangle conformées de manière à loger sensiblement sans jeu transversal dans les rainures 60 et 62, et à présenter une partie supérieure en saillie hors de ces rainures au-delà de la surface de la semelle inférieure 20, cette partie supérieure étant destinée à s'engager dans une rainure correspondante formée dans le bloc pale 44, comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit. Par « jeu transversal », il faut bien entendu comprendre un jeu selon la direction de plus petite étendue de la rainure. Plus précisément, le dispositif comporte une unique cale 64 disposée dans la rainure secondaire 60, et deux cales 66 disposées dans la rainure principale 62 de part et d'autre des rainures secondaire 60 et médiane 52. Chacune des cales d'indexage 66 est disposée en regard d'une extrémité correspondante de la rainure principale 62, éventuellement à distance de cette extrémité. Comme cela apparaît sur les figures 4 et 5, le bloc pale 44 comporte deux rainures 68 et 70 semblables respectivement aux rainures 60 et 62 et 12 formant respectivement une rainure secondaire et une rainure principale, ainsi qu'un évidement 72 permettant le passage du support d'éjecteurs 50 lors de son déplacement suite à l'actionnement du levier de démoulage 34. Le bloc pale 44 présente une face incurvée 78 destinée à délimiter une portion de l'empreinte correspondant à la plateforme de l'aube, cette face coïncidant en particulier avec la surface externe aérodynamique de cette plateforme, c'est-à-dire la surface destinée à délimiter une veine primaire de turbomachine. La figure 5 illustre les cales d'indexage 64 et 66 engagées dans les rainures 68 et 70 correspondantes du bloc pale 44. Ce dispositif permet un positionnement aisé du bloc pale 44 sur la semelle inférieure 20. En effet, après avoir inséré les cales 64 et 66 dans les rainures 60 et 62 correspondantes de la semelle inférieure 20, il suffit d'amener le bloc pale 44 au dessus de ces cales 64, 66 et d'engager ces dernières dans les rainures 68 et 70 du bloc pale en poussant ce dernier en direction de la semelle 20, pour obtenir un positionnement correct du bloc pale sur la semelle 20. La rainure principale 62 de la semelle permet en particulier d'assurer le positionnement du bloc pale 44 selon la direction longitudinale de la semelle inférieure 20, tandis que la rainure secondaire 60 de la semelle permet d'assurer le positionnement du bloc pale selon la direction transversale de la semelle inférieure 20. 13 Lorsque le bloc pale 44 est en place sur la semelle inférieure 20, la fixation de ce bloc 44 sur cette semelle 20 peut être opérée, par exemple au moyen de vis traversant la semelle 20 et engagées dans des orifices 80 du bloc pale 44 (figures 4 et 5). Les cales 64 et 66 sont avantageusement fixées à la semelle inférieure 20, avant toute opération de positionnement du bloc pale 44, au moyen de vis (non visibles sur les figures) traversant des orifices de la semelle débouchant dans les rainures 68 et 70. Cette fixation des cales sur la semelle est bien entendu facultative, et vise essentiellement à faciliter la manipulation du dispositif au cours du positionnement du bloc pale 44 sur la semelle inférieure 20. Une bonne précision dans le positionnement du bloc pale 44 par rapport à la semelle inférieure 20 est particulièrement recherchée du fait que la face incurvée 78 du bloc pale 44 doit être positionnée à une distance précise de l'axe d'articulation 16, cette distance étant égale au rayon de courbure de la face incurvée 78. Cela permet notamment l'utilisation d'un système d'éjection du type à éjecteurs rayonnants tel que décrit ci-dessus, dans lequel la rotation des éjecteurs autour de l'axe d'articulation des semelles 20 et 24 permet que les éjecteurs glissent le long de la face incurvée 78 du bloc pale sans risque de l'endommager. Comme expliqué ci-dessus, le bloc pale 44 peut être réalisé d'une manière particulièrement simple, en usinant d'abord la rainure principale 70 de 14 ce bloc, puis en utilisant cette rainure comme référence pour l'usinage de l'ensemble du bloc, et notamment de l'empreinte délimité par ce bloc. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de moulage par injection d'un modèle en cire d'aube de turbomachine, comprenant au moins un bloc empreinte inférieur {18) et au moins un bloc empreinte supérieur (22), dans lesquels sont formées des empreintes dont la forme après superposition desdits blocs empreintes inférieur et supérieur coïncide avec la forme du modèle d'aube à mouler, ainsi que deux semelles, respectivement inférieure (20) et supérieure (24), et des moyens de fixation desdits blocs empreintes (18, 22) respectivement sur lesdites semelles (20, 24), ces semelles étant déplaçables l'une par rapport à l'autre en rotation autour d'un axe d'articulation (16) entre une position de moulage dans laquelle lesdits blocs sont superposés et une position de démoulage dans laquelle lesdits blocs sont mutuellement écartés, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation de l'un au moins {18, 44) desdits blocs empreintes sur la semelle (20) correspondante comprennent une rainure principale (62) formée dans ladite semelle (20) et s'étendant selon une direction parallèle audit axe d'articulation (16), ainsi qu'une rainure principale (70) formée dans ledit bloc empreinte {18, 44), et au moins une cale d'indexage (66) parallélépipédique logeable simultanément dans lesdites rainures (62, 70) pour le positionnement dudit bloc empreinte (18, 44) sur ladite semelle (20).30 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation dudit bloc empreinte (18, 44) sur ladite semelle correspondante (20) comprennent en outre une rainure secondaire {60) formée dans ladite semelle et s'étendant selon une direction perpendiculaire audit axe d'articulation (16), ainsi qu'une rainure secondaire {68) formée dans ledit bloc empreinte (18, 44), et au moins une cale d'indexage (64) parallélépipédique logeable simultanément dans lesdites rainures (60, 68) pour le positionnement dudit bloc empreinte sur ladite semelle. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacune desdites rainures comporte au moins un orifice de réception d'un organe de fixation de ladite cale d'indexage associée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites cales (64, 66) sont sensiblement en forme de parallélépipède rectangle. 5. Procédé de fabrication d'un bloc empreinte pour un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend successivement l'usinage d'une rainure principale dudit bloc empreinte, puis l'usinage de ladite empreinte dudit bloc empreinte par référence à ladite rainure principale. 6. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication d'au moins un bloc empreinte au moyen du procédé de la revendication 5 ainsi que l'usinage d'une rainure principale dans une semelle correspondante dudit dispositif.