Brevet FR3072591A1 — publié le 20190426

Moule de fabrication d'une pièce nervurée et procédé correspondant L'invention concerne en général la fabrication par moulage de pièces nervurées. Plus précisément, l'invention porte selon un premier aspect sur un moule de fabrication d'une pièce nervurée, la pièce nervurée comprenant une face avant, une face arrière et une nervure formée sur la face arrière. De telles pièces peuvent par exemple être fabriquées dans un moule dont un des deux demi-moules comporte un éjecteur mobile. L'éjecteur présente une surface latérale prévue pour former un côté de la nervure, l'autre côté de la nervure étant formé par une surface interne du demi-moule. La pièce est généralement éjectée en déplaçant l'éjecteur par rapport à la partie principale du demi-moule suivant une direction qui peut être parallèle à la nervure. Un problème particulier se pose quand la nervure comporte un trou, formé lors de l'étape de moulage. Dans ce cas, il est possible de prévoir un relief sur la surface latérale de l'éjecteur, réservant ainsi un volume qui va créer le trou une fois la pièce sortie du moule. Dans ce cas, pendant l'éjection de la pièce, il est possible de prévoir que l'éjecteur se déplace à la fois vers le haut, c'est-à-dire parallèlement au plan de la nervure, et latéralement, en s'écartant de la nervure de manière à désengager le relief hors du trou. Un tel mouvement est connu sous la dénomination anglaise « up and away », ou encore cale montante inclinée. Ce mouvement n'est pas envisageable quand la pièce comporte un épaulement empêchant que l'éjecteur s'écarte latéralement de la nervure.. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un moule de fabrication permettant de fabriquer de telles pièces. A cette fin, l'invention porte sur un moule de fabrication d'une pièce nervurée, la pièce nervurée comprenant une face avant, une face arrière et une nervure formée sur la face arrière, le moule comprenant des premier et second demi-moules, mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position fermée dans laquelle les premier et second demi-moules sont relativement plus proches l'un de l'autre et délimitent entre eux une cavité de moulage, et une position ouverte dans laquelle les premier et second demi-moules sont relativement plus éloignés l'un de l'autre; des première et seconde surfaces internes des premier et second demi-moules étant prévues respectivement pour former les faces avant et arrière de la pièce ; le second demi-moule comportant une partie principale et un éjecteur mobile par rapport à la partie principale suivant une direction d'éjection, l'éjecteur ayant un corps présentant 2 une surface terminale définissant une partie de la seconde surface interne et une surface latérale prévue pour former un côté de la nervure ; l'éjecteur comportant un coulisseau déplaçable par rapport au corps entre une position sortie dans laquelle une première extrémité du coulisseau fait saillie par rapport à la 5 surface latérale, et une position rentrée dans laquelle la première extrémité du coulisseau est escamotée dans le corps. A l'étape de moulage, c'est-à-dire quand le matériau constituant la pièce nervurée est introduit dans la cavité de moulage, le coulisseau est en position sortie. Ceci permet de créer un trou dans la nervure de la pièce. 10 Pour éjecter la pièce, on rétracte l'extrémité avant du coulisseau dans le corps de l'éjecteur, de manière concomitante ou après déplacement de l'éjecteur. On peut ainsi prévoir pour l'éjecteur un déplacement rectiligne, typiquement sensiblement parallèle à la nervure. Il n'est plus nécessaire de prévoir pour l'éjecteur un mouvement latéral supplémentaire d'écartement vis-à-vis de la nervure. 15 En conséquence, le moule de fabrication peut être utilisé pour fabriquer toutes sortes de pièces, y compris des pièces présentant un épaulement qui empêcherait l'éjecteur de s'écarter transversalement de la nervure. Le moule de fabrication peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les 20 combinaisons techniquement possibles : - la normale à la surface latérale forme avec la direction d'éjection un angle compris entre 60° et 120° ; - la surface terminale présente des première et seconde zones raccordées l'une à l'autre par un épaulement tourné dans une direction opposée à la surface latérale, la 25 normale à l'épaulement formant avec la normale à la surface latérale un angle compris entre 91 °et 179° ; - les première et seconde zones sont décalées l'une par rapport à l'autre suivant la direction d'éjection ; - le coulisseau se déplace entre ses positions sortie et rentrée suivant une 30 direction de déplacement formant avec la normale à la surface latérale un angle compris entre -30° et +30° ; - le corps comprend une cavité dans laquelle le coulisseau est logé libre en translation par rapport au corps ; - l'éjecteur comprend un organe élastique sollicitant le coulisseau vers sa position 35 rentrée ; 3 - l'éjecteur se déplace par rapport à la partie principale du second demi-moule entre une position de moulage et une position d'éjection, le second demi-moule comportant un mécanisme d'entraînement forçant le coulisseau en position sortie quand l'éjecteur est en position de moulage ; 5 - le mécanisme d'entraînement comprend une surface de came formée sur la partie principale du second demi-moule, une seconde extrémité du coulisseau formant suiveur de came et coopérant avec la surface de came pour forcer le coulisseau en position sortie quand l'éjecteur est en position de moulage. Selon un second aspect, l'invention porte sur un procédé de fabrication d'une 10 pièce nervurée comprenant une face avant, une face arrière et une nervure formée sur la face arrière, en utilisant un moule ayant les caractéristiques ci-dessus : - placement des premier et second demi-moules en position fermée, le coulisseau étant en position sortie ; - introduction d'un matériau dans la cavité de moulage, la première extrémité du 15 coulisseau formant un trou dans la nervure ; - placement des premier et second demi-moules en position ouverte ; - éjection de la pièce par déplacement de l'éjecteur par rapport à la partie principale du second demi-moule et par déplacement du coulisseau de la position sortie à la position rentrée. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre de manière schématique le moule de fabrication de l'invention en position ouverte selon une vue en coupe; 25 - la figure 2 illustre le moule de la figure 1, en position fermée, après injection de la pièce nervurée selon une vue en coupe; et - la figure 3 représente le second demi-moule, après déplacement de l'éjecteur selon une vue en coupe. Le moule représenté sur les figures 1 à 3 est prévu pour la fabrication d'une pièce 30 nervurée du type représenté sur les figures 2 et 3. La pièce nervurée 3 présente une face avant 5, une face arrière 7 et une nervure 9 formée sur la face arrière. La nervure 9 présente un trou 11. La pièce 3 comporte une première partie 15, une seconde partie 17 et un épaulement 19 raccordant les première et seconde parties 15 et 17 l'une à l'autre. La 35 nervure 9 est formée sur la première partie 15. La seconde partie 17 de la pièce 3 est 4 décalée vers l'arrière de la pièce par rapport à la première partie 15. Ainsi, l'arrière de l'épaulement 19 est situé en vis-à-vis, suivant une première direction T, de la nervure 9. La nervure 9 s'étend à partir de la face arrière 7 suivant une deuxième direction L, matérialisée par la flèche L sur les figures 1 à 3. La première direction est matérialisée par 5 la flèche T sur les figures 1 à 3. Dans l'exemple représenté, la nervure 9 s'étend dans un plan perpendiculaire à la première direction. Le moule de fabrication est typiquement un moule d'injection. En variante, il est de tout autre type. Le moule 1 comporte des premier et second demi-moules 21, 23, visibles 10 notamment sur la figure 1. Les premier et second demi-moules 21, 23, sont mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position fermée dans laquelle les premier et second demi-moules 21, 23, sont relativement plus proches l'un de l'autre, et une position ouverte dans laquelle les premier et second demi-moules 21, 23, sont relativement plus éloignés l'un de l'autre. La position ouverte est représentée sur la figure 1. La position fermée est 15 représentée sur la figure 2. Typiquement, les premier et second demi-moules 21, 23, se déplacent entre leurs positions ouverte et fermée par un mouvement selon la deuxième direction qui est ici longitudinale. Dans la position fermée, les premier et second demi-moules 21, 23, délimitent 20 entre eux une cavité de moulage 25. Typiquement, la cavité de moulage 25 a la forme de la pièce 3 à fabriquer. Plus précisément, les premier et second demi-moules, 21 et 23, présentent des première et seconde surfaces internes respectives 27, 29 prévues pour former respectivement les faces avant 5 et arrière 7 de la pièce 3. En position fermée, les 25 première et seconde surfaces internes 27 et 29 sont en vis-à-vis l'une de l'autre et délimitent la quasi-totalité de la cavité de moulage. Comme visible sur les figures, le second demi-moule 23 comporte une partie principale 31 et un éjecteur 33 mobile par rapport à la partie principale 23 suivant une direction d'éjection E. 30 Le trou 11 est typiquement traversant. En variante il est borgne, et ouvert d'un côté 13 de la nervure 9 tourné vers l'éjecteur qui est vers la droite dans la représentation de la figure 3. L'éjecteur 33 se déplace en translation, exclusivement suivant la direction d'éjection. Cette direction d'éjection est par exemple parallèle à la deuxième direction. 5 L'éjecteur 33 présente une surface terminale 35 définissant une partie de la seconde surface interne 29, et une surface latérale 37 prévue pour former un côté de la nervure 9. La surface terminale 35 présente des première et seconde zones 39, 41, 5 raccordées l'une à l'autre par un épaulement 43. L'épaulement 43 forme un angle non nul par rapport aux première et seconde zones 39 et 41. Les première et seconde zones 39, 41 sont prévues pour former partiellement les parties 15 et 17 d'un côté arrière. L'épaulement 43 est prévu pour former l'épaulement 19 de la pièce, d'un côté arrière. Les première et seconde zones 39, 41 sont décalées l'une par rapport à l'autre 10 suivant la direction d'éjection. La deuxième zone 41 est en retrait par rapport à la première zone 39 selon la direction d'éjection. Les différentes orientations de la surface latérale 37, des première et seconde zones 39 et 41 et de l'épaulement 43 ne permettent pas à la pièce 3 un mouvement perpendiculaire à la direction d'éjection en position d'éjection de l'éjecteur 33. 15 Typiquement, la normale Ni à l'épaulement 43 forme avec la normale N2 à la surface latérale 37 un angle al compris entre 910 et 179°. Par ailleurs, la normale N2 à la surface latérale 37 forme avec la direction d'éjection E un angle compris a2 entre 600 et 120°, de préférence compris entre 80' et 100°. Dans un mode de réalisation, la normale N2 à la surface latérale 37 forme avec la 20 direction d'éjection E un angle a2 de 90°. Ainsi, l'éjecteur 33 comporte une partie saillante 45, délimitée par la surface latérale 37, l'épaulement 43 et la première zone 39, destinée à venir former la zone en creux délimitée sur la face arrière de la pièce entre la première partie 15, la nervure 9 et l'épaulement 19. 25 Cette partie saillante 45 fait saillie par rapport à la seconde zone 41 suivant la direction d'éjection. L'éjecteur 33 comporte encore un coulisseau 47, déplaçable par rapport au corps 34 entre une position sortie (figures 1 et 2) dans laquelle une première extrémité 49 du coulisseau 47 fait saillie par rapport à la surface latérale 37, et une position rentrée dans 30 laquelle la première extrémité 49 du coulisseau est escamotée dans le corps 34. La première extrémité 49 est destinée à former le trou 11 de la nervure 9. Elle présente toute forme adaptée : circulaire, rectangulaire, etc. Typiquement, le coulisseau 47 se déplace entre ses positions sortie et rentrée suivant une direction de déplacement D formant avec la normale N2 à la surface latérale 35 37 un angle compris entre -30° et +30° de préférene un angle compris entre -10° et 10°. 6 Dans un mode de réalisation, le coulisseau 47 se déplace entre ses positions sortie et rentrée suivant une direction de déplacement formant avec la normale N2 à la surface latérale 37 un angle nul. Le corps 34 comprend une cavité 51 dans laquelle le coulisseau 47 est logé. 5 Le coulisseau 47 est libre en translation à l'intérieur de la cavité 51 par rapport au corps 34. L'éjecteur 33 comporte encore un organe élastique 53, sollicitant le coulisseau 47 vers sa position rentrée. L'organe élastique 53 est de tout type approprié. Dans l'exemple représenté, l'organe élastique 53 est un ressort de compression. 10 La cavité 51 est sensiblement rectiligne. Elle traverse l'éjecteur 34 de part en part. Elle comporte un tronçon central 55 de section relativement plus grande, prolongé de part et d'autre par deux tronçons d'extrémité 57 de sections relativement plus faibles. Les tronçons d'extrémité 57 sont débouchants. L'un des tronçons 57 débouche au niveau de la surface latérale 37. L'autre tronçon d'extrémité 57 débouche sur une surface inclinée 15 59, située à l'opposé de la surface latérale 37. A chacune de ses deux extrémités opposées, le tronçon central 55 présente une surface annulaire 61, perpendiculaire à l'axe central de la cavité 51. Les surfaces annulaires 61 raccordent la paroi périphérique du tronçon central 55 aux parois périphériques des tronçons d'extrémité 57. 20 L'organe élastique 53 est en appui d'un côté sur une collerette 63 rigidement fixée au coulisseau 47, et d'un autre côté sur la surface annulaire 61 tournée vers la surface latérale 37. Comme visible sur les figures, l'éjecteur 33 se déplace par rapport à la partie principale 31 du second demi-moule entre une position de moulage et une position 25 d'éjection. La position de moulage est représentée sur les figures 1 et 2. La position d'éjection est représentée sur la figure 3. L'éjecteur se déplace entre ses deux positions selon la direction d'éjection, comme indiqué plus haut. Pour ce faire, la partie principale 31 comporte un canal 65 dans lequel l'éjecteur 33 est engagé. Le canal 65 présente une surface 67 placée en vis-à-vis de la surface latérale 30 37 quand l'éjecteur 33 est dans sa position de moulage. La surface 67 est prévue pour former, avec la surface latérale 37, la nervure 9 de la pièce 3. Dans la position de moulage, la surface terminale 35 s'inscrit dans la seconde surface interne 29. L'éjecteur 33 est escamoté à l'intérieur du canal 65. Dans la position d'éjection, l'éjecteur 33 fait saillie hors du canal 65, vers la cavité 35 de moulage qui est vers le haut dans la représentation de la figure 3. La surface terminale 7 35 est décalée par rapport au reste de la seconde surface interne 29, suivant la direction d'éjection. La cavité 51 et le coulisseau 47 sont situés en dehors du canal 65. De même, la surface latérale 37 est située en dehors du canal 65. La surface inclinée 59 est elle aussi située en dehors du canal 65. 5 Par ailleurs, le second demi-moule 23 comporte un mécanisme d'entraînement 69 forçant le coulisseau 47 dans sa position sortie quand l'éjecteur 33 est en position de moulage. Le mécanisme d'entraînement 69 est agencé pour placer le coulisseau 47 dans sa position rentrée quand l'éjecteur 33 passe de sa position de moulage à sa position 10 d'éjection. Le coulisseau 47 est entraîné pour ce faire par l'organe élastique 53. Comme visible notamment sur la figure 3, le mécanisme d'entraînement 69 comprend une surface de came 71 formée sur la partie principale 31 du second demi-moule 23, une seconde extrémité 73 du coulisseau 47 formant suiveur de came et 15 coopérant avec la surface de came 71 pour forcer le coulisseau 47 en position sortie quand l'éjecteur 33 est en position de moulage. Dans l'exemple représenté sur les figures, la surface de came 71 est formée dans la paroi délimitant le canal 65. La surface de came 71 s'écarte de l'éjecteur 33 selon la première direction quand on la suit vers la seconde surface interne 29 selon la deuxième 20 direction. Dans la position de moulage, la surface inclinée 59 est au contact de la surface de came 71. Les deux surfaces présentent la même forme, et la même inclinaison. Comme visible sur la figure 3, dans la position d'éjection, la seconde extrémité 73 du coulisseau fait saillie selon la première direction hors de la cavité 51, au niveau de la 25 surface inclinée 59. L'organe élastique 53 appuie sur la collerette 63 et sollicite celle-ci suivant la première direction jusqu'à ce qu'elle vienne en appui sur la surface annulaire 61 tournée vers la surface inclinée 59. Ceci provoque la sortie de la seconde extrémité 73. Dans cette position, la première extrémité 49 du coulisseau est escamotée à l'intérieur de la cavité 51. 30 Au contraire, quand l'éjecteur 33 est dans sa position de moulage, la surface de came 71 force la seconde extrémité 73 du coulisseau à rentrer dans la cavité 51. Le coulisseau 47 est donc forcé à se déplacer selon la première direction vers la surface latérale 37, à l'encontre de la force de rappel de l'organe élastique 53. De ce fait, la collerette 63 décolle de la surface annulaire 61. Ce déplacement provoque la sortie de la 35 première extrémité 49 du coulisseau. 8 Le procédé de fabrication de la pièce nervurée 3 en utilisant le moule 1 décrit ci-dessus va maintenant être détaillé. A l'état initial, les deux demi-moules 21, 23 sont en position ouverte. Le procédé comprend les étapes suivantes : 5 - placement des premier et second demi-moules 21, 23 en position fermée, le coulisseau 47 étant en position sortie ; - introduction d'un matériau dans la cavité de moulage 25, la première extrémité 49 du coulisseau 47 formant le trou 11 dans la nervure 9; - placement des premier et second demi-moules 21, 23 en position ouverte ; 10 - éjection de la pièce 3 par déplacement de l'éjecteur 33 par rapport à la partie principale 31 du second demi-moule 23 et par déplacement du coulisseau 47 de la position sortie à la position rentrée. A l'état initial, l'éjecteur 33 est dans sa position de moulage. Le mécanisme d'entraînement 69 fait que le coulisseau 33 est alors dans sa position sortie. 15 Lors de l'étape d'introduction du matériau dans la cavité de moulage 25, le matériau va se disperser et occuper tout le volume de la cavité de moulage 25. Il s'écoule jusqu'à venir entourer la première extrémité 49 du coulisseau, comme illustré sur la figure 2. A l'étape d'éjection de la pièce 7, l'éjecteur 33 se déplace en translation suivant la 20 direction d'éjection, c'est-à-dire selon la deuxième direction dans l'exemple représenté. Il entraîne la pièce 3 avec lui, cette pièce se décollant de la partie principale 31 du second demi-moule 23. Du fait de ce déplacement de l'éjecteur 33 par rapport à la partie principale 31, la surface inclinée 59 de l'éjecteur 33 se décolle de la surface de came 71. Sous l'effet de la sollicitation de l'organe élastique 53, le coulisseau 47 est alors déplacé 25 jusqu'à sa position rentrée. La première extrémité 49 du coulisseau 47 est extraite hors du trou 11. Il est alors possible de saisir la pièce 3 et de la séparer de l'éjecteur 33 en déplaçant la pièce 3 suivant la direction d'éjection. L'épaulement 19 de la pièce n'empêche pas ce mouvement. Le moule et le procédé décrits ci-dessus présentent de multiples avantages. 30 Ils permettent de fabriquer de manière simple des pièces ayant un épaulement tel que l'épaulement 19 décrit plus haut, qui empêche de prévoir un déplacement de l'éjecteur selon la première direction permettant de désengager cet éjecteur du trou 11 de la nervure. Le fait de loger le coulisseau dans une cavité du corps rend le dispositif 35 particulièrement compact. 9 L'utilisation d'un organe élastique sollicitant le coulisseau vers sa position rentrée rend le procédé particulièrement simple. Le fait que le coulisseau soit déplacé en position sortie par une surface de came formée sur le second demi-moule rend le dispositif également particulièrement simple 5 mécaniquement. Le moule et le procédé de fabrication correspondant peuvent présenter de multiples variantes. Le moule et le procédé peuvent être conçus pour produire des pièces nervurées ne comportant pas d'épaulement tel que l'épaulement 19 décrit ci-dessus. 10 Le coulisseau peut être entraîné entre ses positions rentrée et sortie par d'autres moyens que ceux décrits ci-dessus. Notamment, il est possible de prévoir dans la partie principale du second demi-moule une rainure, l'extrémité arrière du coulisseau formant une queue d'aronde entraînée suivant la première direction par la rainure quand l'éjecteur se déplace vers sa position d'éjection. 15 Le matériau constituant la pièce nervurée peut être de tout type. Ce matériau est une matière plastique, ou un métal, REVENDICATIONS1.- Moule de fabrication (1) d'une pièce nervurée (3), la pièce nervurée (3) comprenant une face avant (5), une face arrière (7) et une nervure (9) formée sur la face arrière (7), le moule (1) comprenant des premier et second demi-moules (21, 23), mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position fermée dans laquelle les premier et second demi-moules (21, 23) sont relativement plus proches l'un de l'autre et délimitent entre eux une cavité de moulage (25), et une position ouverte dans laquelle les premier et second demi-moules (21, 23) sont relativement plus éloignés l'un de l'autre ; des première et seconde surfaces internes (27, 29) des premier et second demi-moules (21, 23) étant prévues respectivement pour former les faces avant et arrière (5, 7) de la pièce (3) ; le second demi-moule (23) comportant une partie principale (31) et un éjecteur (33) mobile par rapport à la partie principale (31) suivant une direction d'éjection, l'éjecteur (33) ayant un corps (34) présentant une surface terminale (35) définissant une partie de la seconde surface interne (29) et une surface latérale (37) prévue pour former un côté de la nervure (9) ; l'éjecteur (33) comportant un coulisseau (47) déplaçable par rapport au corps (34) entre une position sortie dans laquelle une première extrémité (49) du coulisseau (47) fait saillie par rapport à la surface latérale (37), et une position rentrée dans laquelle la première extrémité (49) du coulisseau (47) est escamotée dans le corps (34). 2.- Moule selon la revendication 1, dans lequel la normale à la surface latérale (37) forme avec la direction d'éjection un angle compris entre 60° et 120°. 3.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface terminale (35) présente des première et seconde zones (39, 41) raccordées l'une à l'autre par un épaulement (43) tourné dans une direction opposée à la surface latérale (37), la normale (Ni) à l'épaulement (43) formant avec la normale (N2) à la surface latérale (37) un angle (al) compris entre 91°et 179°. 4.- Moule selon la revendication 3, dans lequel les première et seconde zones (39, 41) sont décalées l'une par rapport à l'autre suivant la direction d'éjection. 5.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le coulisseau (47) se déplace entre ses positions sortie et rentrée suivant une direction de déplacement formant avec la normale (N2) à la surface latérale (37) un angle compris entre -30° et +30°. 11 6.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (34) comprend une cavité (51) dans laquelle le coulisseau (47) est logé libre en translation par rapport au corps (34). 7.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 5 l'éjecteur (33) comprend un organe élastique (53) sollicitant le coulisseau (47) vers sa position rentrée. 8.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'éjecteur (33) se déplace par rapport à la partie principale (31) du second demi-moule (23) entre une position de moulage et une position d'éjection, le second demi-moule (23) 10 comportant un mécanisme d'entraînement (69) forçant le coulisseau (47) en position sortie quand l'éjecteur (33) est en position de moulage. 9.- Moule selon la revendication 8, dans lequel le mécanisme d'entraînement (69) comprend une surface de came (71) formée sur la partie principale (31) du second demi-moule (23), une seconde extrémité (73) du coulisseau (47) formant suiveur de came et 15 coopérant avec la surface de came (71) pour forcer le coulisseau (47) en position sortie quand l'éjecteur (33) est en position de moulage. 10.- Procédé de fabrication d'une pièce nervurée (3), la pièce nervurée (3) comprenant une face avant (5), une face arrière (7) et une nervure (9) formée sur la face arrière (7), en utilisant un moule (1) selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes : - placement des premier et second demi-moules (21, 23) en position fermée, le coulisseau (47) étant en position sortie ; - introduction d'un matériau dans la cavité de moulage (25), la première extrémité (49) du coulisseau (47) formant un trou (11) dans la nervure (9) ; 25 - placement des premier et second demi-moules (21, 23) en position ouverte ; - éjection de la pièce (3) par déplacement de l'éjecteur (33) par rapport à la partie principale (31) du second demi-moule (23) et par déplacement du coulisseau (47) de la position sortie à la position rentrée.