Brevet FR2983096A1 — publié le 20130531

DISPOSITIF DE MOULAGE COMPORTANT UNE PARTIE AMOVIBLE FORMANT UN INSERT La présente invention concerne un dispositif de moulage comportant une partie amovible formant un insert. Elle concerne aussi une roue pour un 5 véhicule obtenue au moyen d'un tel dispositif de moulage. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de moulage comportant un moule, présentant une paroi extérieure et une paroi intérieure, la paroi intérieure étant destinée à donner une partie de la forme extérieure d'une pièce ainsi obtenue par moulage. Le moule comporte une partie amovible formant un 10 insert dont une première partie est destinée à former une partie de la paroi intérieure du moule. Un tel insert forme une partie amovible du moule, permettant de facilement personnaliser la pièce ainsi obtenue. Il est connu du document GB1138404 d'avoir un dispositif de moulage, dont une des parois intérieure d'une partie du moule, qui est destinée à donner 15 une partie de la forme extérieure de la pièce ainsi obtenue par moulage, comporte une partie amovible formant un insert. Une première partie de l'insert forme alors une partie de la paroi intérieure du moule. Un tel insert forme une partie amovible du moule, permettant de facilement personnaliser la pièce à mouler. Mais un tel insert, qui est juste positionné dans un logement du moule, 20 risque lors du retrait de la pièce moulée, de rester fixé à celle-ci. Le décollement de l'insert de la pièce moulée et son repositionnement dans le dispositif de moulage, peut donc créer un incident durant lequel une intervention humaine supplémentaire est nécessaire. Dans certains cas, la production de nouvelles pièces peut aussi être ponctuellement interrompue. 25 La présente invention a notamment pour but de résoudre ces problèmes, et de proposer un dispositif de moulage comportant un insert amovible, qui une fois positionné, ne présente pas de risque d'incident lors de la production d'une série de pièces moulées. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de moulage, comportant un moule présentant une paroi extérieure et une paroi intérieure. La paroi intérieure est destinée à donner une partie de la forme extérieure d'une pièce ainsi obtenue par moulage. Le moule comporte une partie amovible 5 formant un insert. Une première partie de l'insert forme une partie de la paroi intérieure du moule, tel que l'insert comporte une seconde partie traversant l'épaisseur du moule et débouchant sur la paroi extérieure du moule, permettant le maintien en position de l'insert lors du retrait de la pièce ainsi obtenue par moulage. La paroi du moule comporte une ouverture traversante 10 dans laquelle l'insert est positionné. Selon un premier mode de réalisation, un épaulement est formé le long de l'ouverture formée dans la paroi du moule, une surface d'appui de l'insert étant en butée contre l'épaulement. La surface d'appui est orientée vers la paroi intérieure du moule. 15 Selon un second mode de réalisation, la seconde partie de l'insert comporte un dispositif d'arrêt, positionné en appui contre la paroi extérieure du moule. Selon une première variante du second mode de réalisation, la seconde partie de l'insert est constituée par un axe dont au moins l'extrémité, 20 débouchant de la paroi extérieure du moule, est filetée. La seconde partie de l'insert comporte un écrou, vissé à l'extrémité filetée et positionné en appui contre la paroi extérieure du moule. Selon une seconde variante du second mode de réalisation, l'extrémité libre de la seconde partie de l'insert comporte une partie élargie formant un 25 épaulement en appui contre la paroi extérieure du moule. Au moins la première partie de l'insert est réalisée dans un alliage comportant de l'acier, du molybdène ou du tungstène. Cette première partie de l'insert pouvant être réalisée par usinage. Selon l'invention, la première partie d'un insert peut former différentes motifs en relief tels que des lettres ou des dessins. La présente invention concerne aussi une roue pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, réalisée au moyen d'un dispositif de 5 moulage, comportant au moins une des caractéristiques précédentes. Enfin, la présente invention concerne aussi un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comportant une roue selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de 10 mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1, représente une vue en perspective, d'une roue pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, comportant des cuvettes formées au moyen d'inserts selon l'invention ; 15 La figure 2, représente une vue en coupe partielle d'un moule, constituant une partie d'un dispositif de moulage, comportant des inserts permettant de former des cuvettes selon l'invention, permettant d'obtenir la roue selon la figure 1 ; et Les figures 3a à 3c, représentent des vues en coupe partielle, du 20 fond du moule du dispositif de moulage selon trois modes de réalisation, la coupe étant positionnée au niveau de l'insert qui est respectivement représenté selon un premier, un deuxième et un troisième mode de réalisation selon l'invention. La figure 1 représente une roue 1 pour un véhicule, en particulier pour 25 un véhicule automobile, comportant des cuvettes 2 obtenues au moyen d'un insert selon l'invention. Les cuvettes 2 sont, dans l'exemple tel que présenté, formées sur la face dite extérieure de la roue 1, le long de chacune des branches 11 de la roue 1. La face extérieure de la roue correspond à la face destinée à rester visible lorsque la roue 1 est positionnée sur le véhicule. Dans l'exemple tel que présenté, les cuvettes 2 sont identiques et positionnées à l'identique sur chacune des cinq branches 11 de la roue 1, mais il est aussi possible de former des cuvettes de formes différentes sur chacune des cinq branches 11. La roue 1 telle que représentée, comporte sur la face extérieure, une surface dite « diamantée » 12. Selon une technique connue, « diamanter » une surface d'une roue 1, consiste à usiner l'ensemble de cette surface à l'aide d'un outil diamant de manière à retirer une faible épaisseur de matière, formant un état de surface rectifié particulièrement lisse, pour donner à cette partie de la roue 1 un aspect métallique brillant. Cette technique est plus particulièrement utilisée pour les roues réalisées en alliages d'aluminium. Cette surface diamantée 12 est alors protégée de l'oxydation par un traitement chimique de conversion et une couche de vernis. La surface diamantée 12 de la roue 1 délimite une première couleur 21 présente dans les cuvettes 2 d'une seconde couleur 13 présente sur le reste de la roue 1. La figure 2 représente une vue en coupe partielle, du dispositif de moulage 3, permettant d'obtenir une roue 2 selon la figure 1. Le dispositif de moulage 3, de type à coulée basse-pression de l'aluminium en fusion, se compose essentiellement en 3 parties formant un moule : - un fond du moule 31 donnant la surface d'aspect de la partie visible de la roue 1, telle que représentée sur la figure 1; - une paroi latérale extérieure 32 du moule, de forme cylindrique de révolution, en appui contre la surface périphérique du fond du moule 31, formant la surface latérale extérieure du moule. Cette paroi latérale est généralement constituée de 2 ou 4 chapes ; - une âme centrale (non représentée) du moule, positionnée au centre du dispositif de moulage et formant la surface latérale intérieure du moule. L'épaisseur de la roue 1 est définie par la distance séparant le fond du moule 31, la paroi latérale extérieure 32 du moule et l'âme centrale du moule. Selon l'invention, le fond du moule comporte des inserts 4 amovibles, dont une première partie 41 de l'insert 4 forme une partie en relief de la paroi 5 intérieure du fond du moule 31. Les figures 3a à 3c représentent des vues en coupe partielle du fond du moule 31 comportant des inserts 4 selon un premier mode de réalisation 4a, un deuxième mode de réalisation 4b et un troisième mode de réalisation 4c. La coupe est positionnée au niveau d'un des inserts 4 selon les trois modes de 10 réalisation. Sur la figure 3a, l'insert 4a est représenté suivant un premier mode de réalisation. La paroi du fond du moule 31a comporte une ouverture 33a traversante dans laquelle est positionné l'insert 4a. Un épaulement 34a, formant une surface d'appui, est formé le long de l'ouverture 33a. La première 15 partie de l'insert 41a est prolongée au travers de l'ouverture 33a par une seconde partie 42a. La seconde partie 42a comporte un épaulement qui forme une surface d'appui 43a en butée contre la surface d'appui de l'épaulement 34a de l'ouverture 33a. La surface d'appui 43a de l'insert 4a est orientée vers la paroi intérieure du fond du moule 31a. Ainsi, lors du démoulage de la roue 1 20 du moule 3a, l'insert 4a ne risque pas de rester fixé à la roue 1 et est maintenu en position dans le fond du moule 31a. Sur la figure 3b l'insert est représenté suivant un deuxième mode de réalisation. La paroi du fond du moule 31b comporte une ouverture 33b traversante dans laquelle est positionné l'insert 4b. Un épaulement 35b, qui 25 forme une première surface d'appui, est formé le long de l'ouverture 33b. La première partie de l'insert 41b est prolongée au travers de l'ouverture 33b par seconde partie 42b. La seconde partie 42b de l'insert 4b comporte un épaulement qui forme une première surface d'appui 45b en butée contre la première surface d'appui de l'épaulement 35b de l'ouverture 33b. La première 30 surface d'appui 45b de l'insert 4b est orientée vers la paroi extérieure du fond du moule 31b. L'insert 4b comporte une seconde surface d'appui 43b en appui contre la paroi extérieure du fond du moule 31b. La première 45b et la seconde 43b surface d'appui de l'insert 4b, qui sont orientées suivant deux directions opposées, bloquent en position l'insert 4b dans l'ouverture 33b du fond du 5 moule 31b. Dans ce second mode de réalisation, la seconde partie 42b de l'insert 4b est essentiellement composée d'une tige, filetée au moins à ces extrémités, la première extrémité étant vissée dans un trou taraudé formé dans la première partie 41b de l'insert 4b. La seconde extrémité de la tige filetée servant de support à un écrou 44b. Une des surfaces latérale de l'écrou 44b 10 forme la seconde surface d'appui 43b de la seconde partie 42b de l'insert 4b. Sur la figure 3c l'insert 4c est représenté suivant un troisième mode de réalisation. La paroi du fond du moule 31c comporte une ouverture 33c traversante dans laquelle est positionné l'insert 4c. La première partie de l'insert 41c est prolongée au travers de l'ouverture 33c par la seconde partie 15 42c. La seconde partie 42c comporte un épaulement qui forme une surface d'appui 43c en butée contre la paroi extérieure du fond du moule 31c, formant une surface d'appui 34c. Ainsi, lors du démoulage de la roue 1 du moule 3c, l'insert 4c ne risque pas de rester fixé à la roue 1 et est maintenu en position dans le fond du moule 31c. 20 Dans l'exemple tel que présenté, les cuvettes 2 sont formées dans une partie de la roue 1 destinée à être diamantée. Ainsi, suivant la profondeur de ces cuvettes 2, la couche de peinture 21 présente dans la cuvette 2, peut soit être en retrait de la surface diamantée 12, soit venir à fleur de cette surface 12. Ainsi, pour un aspect final affleurant, la hauteur des parties en relief de 25 l'insert 4 est comprise entre 200pm et 5mm. Cette variation étant dépendante du type d'apprêt et de base pimentée utilisées pour peindre l'intérieure de la cuvette 2. Plus précisément et tel que connu de la technique, une 1 ère couche de peinture de type apprêt fait généralement entre 150 et 300pm. Une base pigmentée constituant la couleur finale de la roue fait entre 5 et 50pm. Dans le cas d'une roue à deux couleurs, la cuvette 2 peut recevoir deux couches de base pigmentée, seule la seconde couche étant visible une fois la roue peinte. La seconde couche de base pimentée, est alors déposée dans la cuvette suivant différentes techniques de peinture, avec la possibilité de déborder de la cuvette 2 sur la surface de la roue 12 destinée à être diamantée. Le diamantage de cette surface 12 retirant, par usinage, les couches de peintures la recouvrant. Pour la réalisation des inserts 4, plusieurs points sont à respecter : La forme du profil en relief de la première partie 41 de l'insert 4, doit 10 présenter une légère dépouille, généralement comprise entre 0,5° et 5°, afin de faciliter le démoulage de la roue 1 ainsi formée. Les inserts 4 peuvent être en acier ou en tout autre alliage ne subissant aucune modification métallurgique pendant la coulée de l'AI-Si, une telle coulée se faisant à une température de l'ordre de 650°C. 15 Parmi ces différents alliages, nous pouvons citer : - Le molybdène (TZM), un alliage de Titanium Zirconium et Molybdène (TZM), constitué par exemple par 0.5 % de Titanium, 0.08 % de Zirconium et 0.02 % de Carbone, un tel alliage résistant jusqu'à 1400 °C. 20 - l'Anviloy 1150 (ANVILOY), un alliage à base de tungstène, constitué par exemple par 4 % de Ni, 4 % de Mo, 2% de Fe, le reste étant du W. La première partie 41 de l'insert 4 pouvant être réalisée par usinage de ces alliages. 25 Dans l'exemple tel que présenté, le dispositif de moulage est constitué de quatre moules, le fond du moule 31, la paroi latérale 32 qui est généralement réalisée en deux ou quatre parties (appelées chapes) et l'âme centrale. De tels dispositifs de moulage pouvant aussi comporter un nombre plus ou moins important de moules. Enfin, dans l'exemple tel que présenté, le dispositif de moulage est de type à coulée basse-pression (le plus largement répandu pour la fabrication de 5 roues en alliage léger), mais il est aussi possible d'utiliser d'autres dispositifs de moulages. REVENDICATIONS1. Dispositif de moulage (3), comportant un moule (31) présentant une paroi extérieure et une paroi intérieure destinée à donner une partie de la forme extérieure d'une pièce (1) ainsi obtenue par moulage, le moule 5 comportant une partie amovible (4) formant un insert, une première partie de l'insert (41) formant une partie de la paroi intérieure du moule (31), caractérisé en ce que l'insert (4) comporte une seconde partie (42) traversant l'épaisseur du moule (31) et débouchant sur la paroi extérieure dudit moule (31), permettant le maintien en position de l'insert (4) lors du retrait de la pièce (1) 10 ainsi obtenue par moulage. 2. Dispositif de moulage (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi du moule (31) comporte une ouverture traversante dans laquelle est positionné l'insert (4). 3. Dispositif de moulage (3) selon la revendication précédente, 15 caractérisé en ce qu'un épaulement (34) est formé le long de ladite ouverture, une surface d'appui de l'insert (43) étant en butée contre ledit épaulement (34). 4. Dispositif de moulage (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite surface d'appui (43) est orientée vers la paroi intérieure du moule (31). 20 5. Dispositif de moulage (3) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la seconde partie de l'insert (42b, 42c) comporte un dispositif d'arrêt (33b, 33c), positionné en appui contre la paroi extérieure du moule (31b, 31c). 6. Dispositif de moulage (3) selon la revendication 5, caractérisé en 25 ce que la seconde partie de l'insert (42) est constituée par un axe dont au moins l'extrémité débouchante de la paroi extérieure du moule (31b) est filetée, ladite seconde partie (42b) comportant un écrou (44b) vissé autour de ladite extrémité fileté et positionné en appui contre la paroi extérieure du moule (31b). 7. Dispositif de moulage (3) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la seconde partie de l'insert (42c) comporte une partie élargie (33c) formant ledit dispositif d'arrêt en appui contre la paroi extérieure du moule (31c). 8. Dispositif de moulage (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la première partie de l'insert (41) est réalisée dans un alliage comportant de l'acier, du molybdène ou du tungstène. 9. Dispositif de moulage (3) selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie de l'insert (41) est réalisée par usinage. 10. Dispositif de moulage (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie (41) dudit insert (4) peut former différents motifs en relief tels que des lettres ou des 15 dessins. 11. Roue (1) pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile, réalisée au moyen d'un dispositif de moulage (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 12. Véhicule, en particulier véhicule automobile, comportant une roue 20 ( 1 ) selon la revendication précédente.