FR 2046703 A1 19710312 FR 7018694 A 19700522 70 18694 i. 2046703 la présente invention concerne un procédé et un appareil pour le moulage des métaux, et en particulier pour le moulage dé différents métaux et alliages parmi lesquels les métaux ferreux» pour améliorer la qualité du produit moule. lrinvention 5 concerne plus particulièrement un procédé et un appareil pour le moulage en coquille, le moulage en moule permanent et le moulage basse pression, ainsi qu'un procédé et un appareil pour produire des pièces de fonderie d'une densité pratiquement uniforme dans toute la masse. 10 II est "bien connu que, dans le moulage de nombreux types de métaux et d'alliages (appelés ci-après.globalement des métaux} le passage de l'état liquide à l'état solide est en général accompagné d'une diminution - substantielle du volume du métal. Il est connu aussi que cette diminution du volume a lieu non seu-15 iement- par la contraction du liquide pendant la chute de la température du métal liquide avant le début de la solidification, mais aussi du fait du retrait résultant de la solidification du métal passant de l'état liquide à l'état solide pendant le moulage. En fait, le retrait du métal au passage de 20 l'état liquide à l'état solide pour former une pièce moulée peut être compris entre environ 2 $ et environ 10 $ du volume total du métal. En raison de ces retraits et contractions inévitables les pièces de fonderie obtenues par des procédés et des appareils classiques sont souvent relativement poreuses et com-25 portent des vides et des cavités dans la masse des pièces de fonderie. Le retrait et la contraction provoquent fréquemment un certain nombre de cavités, non seulement de petites cavités, mais aussi des cavités assez grandes, et ces cavités peuvent être dispersées dans différentes régions de la pièce finale, 30 certaines se trouvant à la surface de la pièce* le>nombre et les dimensions des pores et des cavités ou des soufflures de la pièce finale ont bien entendu une influence nuisible sur la qualité, l'homogénéité et la résistance mécanique du produit moulé, et peuvent aussi empêcher l'utilisation et la vente du produit. 35 Pour éviter la formation de ces porosités et cavités, des canaux de coulée et des éyents sont actuellement utilisés dans les machines à mouler classiques pour maintenir une bonne alimentation de métal fluide à eôté de la pièce moulée et pour une alimentation facile de la pièce moulée pendant toute la période 40 nécessaire pour que la pièce soit complètement solidifiée, le 70 18694 2. 2046703 métal présent dans les cânaux àe coulée et -les évents constituant raie suralimentation, pour la cavité de moulage, est destine à compenser les variations inévitables du volume du métal pendant son passage de l'état liquide a l'état solide et pour em— 5 pêcher la formation de porosités et de cavités ou de soufflures afin d'obtenir une densité supérieure et plus uniforme dans le produit final de fonderie. Le métal en excès envoyé dans les canaux de coulée et les évents peut fréquemment atteindre 50 à 60 io du volume total du métal coulé dans le moule de fonderie. 10 Malgré ces précautions, les cavités ou les soufflures intérieures ne sont pas toujours évitées.dans la pièce de fonderie par les procédés classiques de moulage, en particulier dans les régions de la pièce de fonderie-relativement éloignées des canaux de coulée et des évents. De toute façon, il en résulte un gas-15 pillage de matière et une perte de temps dans la production du produit de fonderie, en cas d'utilisation excessive de canaux de coulée et d*évents 5 et bien entendu le prix des pièces de fonderie est considérablement augmentée II est. connu, aussi que. ces conditions peuvent être en partie évitées par des réserves im-20 portantes de métal situées en des points convenables pour faciliter l'arrivée du métal liquide, de compensation du retrait dans ces régions distinctes, à partir de la suralimentation existant dans les évents et les canaux de coulée'* Ces réserves habituellement appelées des masselottes augmentent substantiellement le 25 poids de la pièce de fonderie finale et par suite son prix. Conformément à la présente invention,; le métal est envoyé dans la cavité du moule en quantité convenable„ non seulement pour remplir la cavité de moulage mais aussi pour foi-mer une projection ou partie saillante à côté et au-dessus de la cavité de 50 moulage pour compenser les variations du volume et de l'uniformité de la matière coulée pendant son passage de l'état "liquide à l*état solide. Le plus, cette partie saillante peut se solidifier partiellement ou totalement ex etre ensuite refoulée, dans la cavité de moulage pour être- ajoutée et mélangée intimement à 35 la matière présente à l'intérieur du moule dans les autres régions dans lesquelles le métal est encore à l'état liquide ou semi-liquide, le métal de cette projection extérieure alimentant ainsi la cavité de moulage avant ou immédiatement après que tout le métal contenu dans cette cavité soit complètement solidifié, 40 le métal en saillie étggt forcé dans les régions poreuses et 70 18694 2046703 comportant des soufflures à l'endroit du point d'application pour une densité relativement élevée dans tout lrespace de moulage voisin. L'utilisation de la présente invention assure nécessairement une augmentation du rendement en pièces de fonderie 5 acceptables et un minimum de perte de matière, et cela est dû à l'utilisation plus efficace à un. moment plus convenable d'une quantité prédéterminée de métal d'alimentation supplémentaire pour compenser autant que possible le retrait et d'autres cavités qui apparaîtraient autrement dans le produit. Le produit est 10 ainsi obtenu avec le minimum possible de métal excédentaire subsistant et devant être supprimé de la pièce moulée et être fondu à nouveau après solidification complète de la pièce. La présente invèntion a principalement pour but la production d'une pièce de fonderie d'une densité sensiblement uniforme, pra-15 tiquement sans cavité, et sans défaut analogue résultant de contractions irrégulières du métal en fusion coulé dans le moule. L'invention a aussi pour but la production d'une pièce de fonderie d'une densité pratiquement uniforme par addition d'une certaine quantité de matière pour former à la surface de la 20 pièce moulée une.projection ou excroissance de métal additionnel envoyée ensuite dans le moule par refoulement de la matière additionnelle dans la cavité de moulage afin de redistribuer la matière à l'intérieur de la cavité du moule pour éviter la formation de cavités, de soufflures et d'autres irrégularités. Ces 25 buts sont atteints conformément à l'invention en formant au moins deux ouvertures communiquant avec la. cavité de moulage du moule, l'une des ouvertures permettant l'entrée de la matière en fusion pour sa conversion en pièce moulée à l'intérieur du moule et l'autre ouverture pour recevoir par intermédiaire de la cavi-30 té de moulage une quantité suffisante de métal pour former une projection ou excroissance d'une forme et d'un volume relativement prédéterminés, qui après un durcissement suffisant est entraînée ou repoussée dans la cavité de moulage pour réorganiser et reformer la matière à l'intérieur de la cavité de moulage 35 afin d'améliorer l'uniformité de la densité de la matière moulée par réduction ou élimination des cavités à l'intérieur de la pièce solidifiée. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de. la description suivante, donnée à titre d'exem-40 pie, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : 70 18694 4. 2046703 Fig. 1A est une coupe verticale schématique des éléments de base d'une partie d'un appareil pour le moulage selon la présente invention, Fig. 1B est une coupe schématique d'une partie d'une ma-5 chine pour densifier des pièces de fonderie suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, Fig. 1C est une vue en plan d'une forme de pièce moulée montrant certains points de densification, . Fig. 2 est une coupe schématique d'une partie d'une machine 10 suivant tin autre mode de mise en oeuvre de l'invention comportant plusieurs cylindres de compression et plusieurs cylindres électeurs, et Fig. 3 est une coupe schématique d'une machine suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention comportant un dis-15 positif à cylindres à double effet. La fig. 1A représente sehématiquement les éléments de base d'un appareil à mouler selon la présente invention pour la production d'une pièce de fonderie simple telle qu'un support de crochet en laiton. la pièce 10 peut être n'importe quelle pièce 20 de fonderie qui, si elle est produite par les procédés habituels, peut contenir un certain nombre d'imperfections intérieures sous la forme de trous, de soufflures, de cavités et autres appelés en général ci-après des cavités, et qui résultent des retraits de matière et sont habituellement difficiles à éviter dans le 25 moulage du laiton et d'autres articles métalliques dans des moules permanents. Les retraits de ces matières pouvant être nettement supérieurs à 5 #, résultent de la contraction du métal en fusion pendant son passage à l'état solide, principalement du fait des variations de volume pendant la chute de la température. 30 La pièce 10 peut avoir, par exemple, des surfaces sensiblement parallèles 12 et 14 et peut contenir de façon inhérente ou nécessaire une ou plusieurs cavités de différentes formes et dimensions, en particulier s'il n'existe pas de métal d'alimentation disponible et un appareil selon la présente invention 35 pendant le processus de moulage pour fournir la matière dans la cavité de moulage pour compenser les retraits résultant du passage du métal de l'état liquide a l'état solide. Bien entendu, ces cavités réduisent l'uniformité, la qualité et la résistance du produit et réduisent la possibilité d'utilisation et éventuel-40 lement de vente. 70 18694 5. 2046703 Les parties' extérieures du moule pour former la pièce 10 ne sont pas représentées sur la fig. 1A mais l'appareil de densifi-cation décrit ci-après suivant le mode de mise en oeuvre préféré de l'invention est représenté. Le moule comporte une ouverture 5 de densification 16 qui communique avec.l'alésage 20 de l'appareil. L'appareil comporte une tige de piston 22 qui peut être déplacée à l'intérieur de l'alésage 21 du cylindre de la façon désirée. Quand le métal en fusion pénètre dans la cavité par le canal de coulée (non représenté sur la fig. la) et se solidifie 10 partiellement d'ans la -machine à mouler, une partie du métal est facilement refoulée à travers l'ouverture 16 et l'alésage 20 pour former une prpjection ou une'excroissance 24» Le métal pénétrant dans l'alésage 20 à partir de la cavité du moule se solidifie normalement plus rapidement que le métal contenu dans la 15 cavité en raison du refroidissement forcé par le bloc de densification et du rapport important entre la superficie du moule et la masse coulée, de sorte que la projection forme rapidement un appendice de la matière coulée dans la cavité du moule. L'appareil de densification est ensuite actionné à un moment soigneu-20 sement réglé par rapport au taux ou à la phase de solidification de l'appendice 24* formé de la même matière que le produit 10, afin de faire descendre le piston 22 en contact direct et intime avec l'appendice 24 pour le refouler dans le produit coulé 10. Le but principal est de refouler l'appendice 24 dans la ca-25' vité 11 du moule dans la région et près de la région dans laquelle le métal coulé est à l'état le plus fluide. C'est habituellement la région dans laquelle la température est la plus élevée. Il peut par suite être estimé que la matière refoulée en retour dans la cavité dù moule doit remplir la cavité ou les cavités 30 existant dans les régions voisines pour la formation d'une pièce de fonderie d'une densité pratiquement uniforme dans toute sa masse et sans cavités. Il est évident que l'appareil de densification peut comporter n'importe quel nombre de pistons 22 ou d'éléments équivalents pour refouler simultanément un certain 35 nombre d'appendices ou de projections, tels que l'appendice 24, dans la cavité du moule pour empêcher simultanément la formation de cavités et d'autres imperfections influant sur la densité du fait des retraits dans les différents "points chauds".de la cavité du moule.- L'utilisation de cette caractéristique principale 40 est* d'une importance économique particulière car elle permet d'ob 70 18694 2046703 tenir une densité élevée de la pièce de fonderie, si cela est désiré, dans les régions distantes du système classique de coulée et d'évents utilisés d'une façon courante. Il est évident qu'une densité équivalente à celle qui est obtenu® par la présente in— 5 vention peut être atteinte en augmentant les systèmes classiques de coulée et d'évents ou par modification des formes des pièces moulées pour favoriser une solidification directionnelle vers des canaux de coulée et les évents„ Cependant, ces moyens classiques nécessitent sensiblement plus de métal soit poui; les pieces de 10 fonderie soit dans les canaux de coulee et les events, reduisent la cadence de production de l'équipement et, augmentent de façon correspondante le prix de revient du produit final. Par suite, un autre objet principal de la présente invention est l'utilisation d'un équipement de densification conjoin-15 tement avec un moule de fonderie pour compenser autant que possible les variations inhérentes et inévitables de la matière résultant des contractions dans le système du moule pendant la production.d'une pièce de fonderie» La fig. 1B représente schérnati quement en coupe une partie 20 d'une machine comportant un vérin à simple effet pour les opérations de densification et de coulée. Cette machine peut den-sifier simultanément la pièce moulée à partir de plusieurs points distants le long des lignes considérées ci-de s sus à titre d ' exent-ple. La machine comporte un cylindre ou vérin à simple effet 41 25 mais deux ou plus de deux vérins de densification analogues au vérin 41 peuvent être utilisés si désiré,, soit individuellement soit en association pour produire une même pièce de fonderie. Six vérins peuvent être nécessaires pou:: produire la pièce de fonderie représentée sur la fig.. 10. Cependant, quatre pistons 30 de densification 42, 42a, 42b et 42e sont représentés sur la fig» 1B à titre d'exemple, et ils sont dans 1falignement des . cylindres 43» 43a, 43b, 43c. Deux autres points de densification 43d et 43e sont représentés sur la fig» 10 mais ne le sont pas sur la fig. 1B. La partie de la machin® représentée en coupe sur 35 la fig. 1B représente seulement les quatre cylindres de densification et leurs positions le long dé-l'axe A-A de la fig. le. La fig» 1B représente schématiquement raie, partie d'un moule permanent et d'un' équipement de moulage pouvant être utilisés pour forme-r -un seul produit de fonderie similaire à celui qui 40 est représenté sur la f'ig0ICv Cependant, n'importe quelle autre 70 18694 7 2046703 pièce peut être produite, quelle que soit sa forme, dans une machine ayant les caractéristiques de la présente invention. Le métal èn fusion provenant d'un four (non représenté) à travers un conduit pénètre à travers un canal de coulée 47 situé sur la 5 ligne ou surface de séparation 49 entre les éléments ou "blocs voisins 52 et 54 du moule. Le métal en fusion s'écoule librement à travers la cavité 45 du moule jusqu'à ce que celle-ci soit remplie. La pression du métal en fusion est suffisante pour que le métal circulant dans la cavité 45 pénètre dans les quatre 10 ouvertures de densification 60, 60a, 60b et 60c avec des volumes convenables pour-former lès excroissances ou projections 72, 72a 72b et 72c dans les'alésages 61, 61a, 61b et 61c. Le métal en fusion ayant rempli la cavité 45 se solidifie partiellement et peut former un revêtement ou peau de métal solidifiée de la fa-15 çon représentée à titre d'exemple en 62 sur la fig. 1A. La peau 62 entoure en général le métal liquide pendant qu'il remplit la cavité', èt la région intérieure du métal est indiquée en 11 sur ; la fig". 1A. Il existe en général un gradient de température approximativement proportionnel à l'épaisseur en coupe de la masse 20 de. métal en cours de solidification. Dès que le métal est suffisamment solidifié, ce qui est facilité par le refroidissement des blocs de densification 55, 55a, 55b et 55c, les pistons correspondants 42, 42a, 42b et 42c couplés aux vérins 41 sont actionnés par un système hydraulique 25 qui envoie le liquide hydraulique dans chaque vérin 41 pour faire descendre chaque piston 70 comportant une tête de piston 71 afin de repousser le piston correspondant vers le bas. Chaque piston descend dans l'alésage correspondant pour exercer une pression mécanique convenable sur l'excroissance ou projection 30 afin de forcer la matière de cette projection à travers l'ouverture dans la cavité 45 de la façon expliquée par rapport à la fig. 1A, celle-ci représentant à plus grande échelle une partie de la cavité du moule de la fig. 1B. Conformément à l'invention, le mouvement du piston 42 dans 35 le. cylindre d'alignement 43 est rythmé pour concorder avec la condition requise pour'le métal se solidifiant dans la cavité 45, afin que l'appendice 72 soit refoulé dans le "point, relativement chaud" du métal précédemment coulé dans la cavité 45 pour remplir toutes les cavités ou les vides voisins de la matière' 40 déjà coulée avant sa solidification complète, et pour compenser 70 18694 8. 2046703 ainsi le retrait résultant du changement des conditions thermiques accompagnant la solidification du métal liquide, afin de former la pièce de fonderie a l'état solide# Comme il a déjà, été indiqué, si le retrait est permis, il peut être compris entre 5 2 $ et 10 $ du volume total du métal présent dans la cavité de moulage 45. La quantité de métal coulé et formant l'appendice ou projection 72 est réglée pour être suffisante dans les conditions du travail afin de compenser approximativement les cavités ou les porosités estimées comme pouvant exister dans la cavité 45* 10 Conformément à la présente invention, le volume de métal nécessaire pour la densification, c'est-à-dire le métal formant la projection 72 et devant être refoulé en retour dans la cavité de moulage 45» peut être commandé et réglé à une quantité prédéterminée ou désirée d'après la dimension et la forme de la cavi-15 té particulière considérée, mais aussi d'après le métal et d'autres matières et les conditions thermiques et d'autres paramètres., relatifs à la construction de la machine. Un dispositif à vis et écrou de blocage 76 permet ce réglage. La quantité de métal pouvant pénétrer dans l'alésage de densification 61 peut ainsi être 20 réglée, par exemple empiriquement, pendant des essais préalables et l'organisation de la production. Le mécanisme de blocage 76 permet de régler la distance entre l'extrémité du piston 42 et la ligne ou surface de séparation 49 entre les blocs 52 et 54 du moule. La quantité de matière envoyée pour former la projection 25 72 doit être réglée avec soin pour être juste suffisante pour permettre la réintroduction de la quantité de métal nécessaire pour compenser les cavités qui autrement existeraient dans la pièce de fonderie. S'il subsiste un excédent de matière de la projection, ce surplus peut être supprimé de n'importe quelle 30 façon connue après la sortie-de la pièce de la cavité du moule. Si la quantité de matière formant une projection de densification 72 déterminée au cours des essais préalables à la production est insuffisante, le mécanisme de réglage 76 peut être uti- . lisé pour augmenter la distance entre l'extrémité du piston 42 35 et la ligne 49 pour l'introduction dans l'alésage 61 d'une plus grande quantité de métal destiné à la densification. Le diamètre de l'ouverture de densification 60 à travers laquelle le métal pénètre pour former la projection 72 est choisi pour tenir compte du retrait estimé du métal pendant la solidification. De cette 40 façon la quantité de métal pénétrant dans l'appareil est sensi 70 18694 9. 2046703 blement la quantité voulue pendant l'opération de densification et l'extrémité arrière de la projection 72 n'a.pas besoin d'être refoulée au-delà de la ligne de-séparation. 49. Le bloc 54 du moule est maintenu par un bloc ou contre-5 plaque 78, et le bloc inférieur 52 est aussi supporté par une plaque 80, qui peut faire partie d'un mécanisme électeur non représenté, si cela est désiré,- ce mécanisme pouvant être de n'importe quel type connu. Le bloc 52 peut être écarté du bloc 54 pour permettre l'enlèvement de la pièce solidifiée de la ca-10 "vite du moule et de l'appareil de densification après la fin de l'opération de densification. Bien que-la structure représentée sur la -fig. 1B comporte quatre vérins de densification similaires au vérin 41» des vérins supplémentaires de construction similaire peuvent être 15 montés sur les deux côtés de la ligne de séparation 49 pour qu'il existe tout nombre désiré de vérins. Des vérins agissant simultanément peuvent aussi être utilisés pour envoyer du métal vers un même point ou une même région pour la formation des projections telles que la-projection 72 sur les deux côtés opposés 20 de la cavité du moule afin que les cavités de la pièce soient supprimées par des pressions exercées dans des directions opposées dans la même région générale de la cavité. Autrement dit, la densification selon l'invention peut être exercée sur deux ou plus de deux points dans un équipement particulier pour obtenir 25 n'importe quel taux de densification en n'importe quel point ou quelle région à l'intérieur de la pièce dë fonderie. Les. différentes parties du mécanisme de densification représenté par exemple sur la fig. 1B peuvent être combinées et coordonnées pour compenser les différences de dilatation ther-30 mique résultant des différences de température dans le moule ou le système de moulage particulier tel que celui qui est décrit -par rapport à la fig. 1B, ainsi que les différences de température du métal en fusion envoyé dans le système. Par exemple, le bloc 54 du moule peut atteindre une température d'environ 205°C 35 .et le bloc drappui, voisin 78 une température d'environ 150°C. La température supérieure du bloc 54 résulte de sa proximité de la cavité 45 qui contient le métal en fusion à une température très élevée. Cependant, une compensation est assurée dans un équipement selon l'invention pour empêcher le faux alignement des or-40 g.anes et. empêcher les déformations et un fonctionnement mauvais 70 18694 2046703 ou imprécis de 1'équipement. En raison de la différence des températures, par exemple du"bloc d®appui 78 et du bloc 54 relativement plus chaud, la dilatation thermique du bloc 54- est plus importante que celle du bloc d8appui 78. Cette différence 5 de dilatation thermique peut provoquer un faux alignement indésirable en décalant 1B alignement du piston 42 et de son cylindre 43 d'une façon importante par rapport à la projection 72. Si un tel" faux alignement a lieu, il peut en résulter un coincement du piston. Conformément à l'invention, cet effet nuisible est 10 réduit ou supprimé par une bille 82 et un mécanisme associé entre le piston 70 du vérin et la tête 84 du piston 42. La tête du piston commande la position d'une bague 86 qui maintient un ressort 88 comprimé dans 1°alésage du cylindre 41• Ce mécanisme permet ainsi au piston 42 d'être déplacé dans une direction sen-15 siblement linéaire qui est toujours correctement alignée et centrée, et ce mouvement linéaire n'est pas' affecté par les variations des températures des éléments chauds tels que les éléments 54 et 78. En maintenant la linéarité et par suite en empêchant le faux alignement des éléments mobiles de 1®appareil de densi-20 ficationç, celui-ci peut exercer sur la projection 72 une pression régulière et sur le trajet approprié pour refouler la projection dans.la cavité 45 à travers lrouverture 6G0 La course et le fonctionnement du piston 42 dans son cylindre d8 alignement 43 peuvent être ccmai&ndés par le fluide sous 25 pression envoyé à travers une ouverture 90 o Le fluide sous pression peut être du liquide ou du gas sous pression» Le liquide peut être, par exemple, de 15huile» Le fluide sous pression envoyé à travers 1"ouverture 90 agit pratiquement sur toute la surface plane sur la tête de piston 71 pour repousser vers le 30 bas le piston de commande 70 et le pistes de densification 42 pour refouler la projection 72 dans la cavité de moulage 45. La .course du piston 42 est rythmée et commandée par un mécanisme extérieur à vannes de commande (non représenté) qui peut être de n'importe quel type connu. A la fin de la course de densifica-35 tion du piston 42f la pression hydraulique exercée à travers l'ouverture 90 est supprimée et le piston 70 et sa- tête 71 sont ramenés immédiatement en position initiale„ Le ressort 88, oui est maintenu par les bagues 85 et 869 est- comprimé pendant la descente du piston 42 contre la projection 72 et il ramène en-40 suite Irensemble des pistons en position de repos. Cependant, bad original 70 18694 ii. 2046703 ce retour au repos peut être assuré par d'autres dispositifs connus, par' exemple un dispositif pneumatique ou hydraulique. Le piston de densification 42 et les organes associés sont ainsi préparés pour l'opération suivante de moulage qui peut être com-5 mencée dès que la pièce de fonderie solidifiée a été enlevée de la cavité 45 du moule. En résumé, le liquide en fusion est initialement coulé dans la cavité 45 du moule à travers le canal de coulée 47 pour remplir cette cavité et une partie de métal ressort de la cavité 10 45 pour former les projections 72 à l'intérieur des alésages 61 des cylindres d'alignement ou de guidage. Le métal formant la projection 72 peut se solidifier pour répondre à la pression du piston 42 quand le piston 70 est actionné pour l'opération de densification, et cette projection 72 est refoulée en retour 15 dans la cavité pour former le métal semisolidifié nécessaire pour la suppression des cavités et des vides à l'intérieur de la cavité de. moulage 46* Le fonctionnement cyclique peut être commandé par le mécanisme hydraulique raccordé à l'ouverture ou orifice d'entrée 90 et ce mécanisme peut être rythmé pour un 20 fonctionnement automatique si cela est désiré pour le fonctionnement répété à des intervalles réguliers. Les bloes 52' et 54 assemblés de la façon représentée pour former la cavité de moulage 45 peuvent être en n'importe quelle matière utilisée habituellement pour les moules de fonderie. Le 25 bloc de densification 55 peut être formé de la même matière ou de préférence d'une matière à conductivité thermique élevée telle que le cuivre, le molybdène, le tungstène et leurs alliages. Le bloc 55 peut aussi comporter une série d'évidements 94 pour former des.intervalles d'air afin de retarder la transmission 30 de la chaleur des autres éléments du moulé au bloc 55. D'autres moyens d'isolement peuvent aussi être utilisés. De. l'air peut être envoyé pour le refroidissement.à travers un orifice 95 à l'intérieur du bloc 55. Le débit d'air de refroidissement est réglé au moyen d'un robinet à pointeau 96. L'air pénètre dans le 35 bloc 55 à travers un tube 97 et il sert non seulement pour refroidir le bloc 55 mais aussi pour refroidir la projection 72 contenue dans l'ouverture' 60 avant que le métal présent dans la cavité 45 du moule soit aussi refroidi. L'action de l'air de refroidissement facilite la solidification partielle de la projec-40 tion 72 pour qu'elle puisse être refoulée dans la cavité 45 par 70 18694 12. 2046703 le piston 42 en réduisant au minimum les bavures entre la surface intérieure du cylindre de guidage et le piston 42» ces bavures pouvant empêcher le fonctionnement répété de l'appareil. L'air de refroidissement échappe ensuite à travers un passage 5 98, par exemple à l'air libre. Cependant, n'importe quel autre fluide de refroidissement peut être utilisé dans ce but. Par exemple, de l'eau peut convenir parfaitement dans de nombreux cas, mais cependant une légère modification de l'appareil doit être envisagée à l'entrée et la sortie pour- l'eau. 10 Le piston 42 a les dimensions voulues pour s'ajuster assez étroitement dans l'alésage 61 et à l'intérieur du cylindre .43 pour que la projection 72 puisse être refoulée dans la cavité 45 pour des conditions assez larges de plasticité de la projection 72. 15 Les blocs de densification 55 sont formés et proportionnés pour s'adapter convenablement dans les espaces voulus du bloc 54 du moule, et ils sont tenus en place par le bloc d'appui 78. La fig. 2 représente un appareil selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, .suivant lequel chaque piston 142 20 assure deux fonctions distinctes et rythmées séquentiellement : d'une part il refoule la projection 172 dans la cavité de moulage pour la densification, cette projection 172 étant formée à l'extérieur de la cavité de moulage 145 (comme dans le cas de la fig. 1) et, d1 autre.part, il assure l'éjection de la pièce de 25 fonderie terminée de la cavité de moulage 145 après sa solidification. Les éléments essentiels de l'appareil de densification sont seuls représentés schématiquement sur la fig. 2, les autres éléments étant faciles à concevoir. 30 La fig. 2 représente deux vérins de compression I40 et 140a et deux vérins d'éjection 141 et 141a. Le vérin de compression 140 comporte un piston 100 qui est couplé par un accouplement 101 au piston de compression de densification I42. Comme flang ie cas précédent, le piston 142, représenté en position de repos, 35 peut être abaissé pour refouler la projection 172 dans la cavité de moulage I45 à travers l'ouverture 160 afin que la matière de la projection 172 se mélange avec la matière contenue dans la cavité 145 pour augmenter sa densité. Cette matière supplémen-taire supprime les cavités et les vides dans la région voisine 40 de la cavité de moulage 145 • piston 142 comporte une tête 103 70 18694 13. 2046703 entre le corps 104 de l'accouplement 101 et une bague filetée de retenue 105 afin que le piston 142 et l'accouplement 101 soient solidaires. L'accouplement 101 comporte un trou taraudé 106 dans lequel est vissée l'extrémité filetée du piston 100 du 5 vérin 140 afin que les pistons lOO et 142 soient déplacés solidairement. Chaque fonctionnement du vérin 140 provoque ainsi le déplacement du piston 142 qui vient en contact direct sur la projection 172 pour la refouler dans la cavité 145. L'accouplement 101 sert ainsi à maintenir l'alignement correct du piston 10 142 dans l'alésage 161 malgré les variations de la température fl.fi n que le piston 142 vienne en contact direct et intime avec la projection 172 quand le piston 142 est abaissé pour la densification. Le piston 100a du vérin 140a est fixé à deux accouplements 15 similaires 101a et 101b. Les deux accouplements 101a et 101b ont des fonctions pratiquement identiques à celles de l'accouplement 101 du vérin 140. L'appareil de la fig. 2 comporte un bloc support 110 en forme de H relativement important et qui comprend une partie in-20 férieure *111, une partie supérieure 112 et une partie transversale 113. Les vérins de compression I40 et 140a sont fixés et supportés par le bloc support 110 et des vérins éjecteurs supportent le bloc 110. Le bloc support 110 est monté de la façon représentée sur la fig= 2 à l'intérieur d'un bloc 115 en forme 25 de TJ. Ce bloc 115 constitue le support de base pour que les mouvements des vérins de compression et d*éjection aient lieu dans les positions voulues par rapport au reste de l'appareil. Comme dans le cas de la fig» 1B, les blocs 152 et I54 sont les éléments séparables du moule formant la cavité de moulage 30 145. Les deux blocs 152 et I54 sont séparés suivant la ligne de séparation 149. Le bloc 152 est écarté du bloc I54 voisin quand la pièce de fonderie est terminée pour permettre l'éjection, il est ensuite remis dans la position représentée pour une nouvelle opération de moulage. 35 Quand l'appareil est prêt pour la densification, les pis tons 142 sont en position -supérieure et les vérins éjecteurs 141 sont rétractés de la façon représentée sur la fig. 2. Cette position pour le remplissage est représentée schématiquement pour le piston de droite dont la-tête est représentée en position 123. 40 Pendant la partie de remplissage du cycle, le métal en fusion 70 18694 14. 2046703 peut être envoyé à partir du réservoir d5un four tel qus'xiïi four électrique à travers un conduit (non représenté) vers le canal de coulée 147 qui peut .recevoir le métal -en fusion sous ^importe quelle pression désirée0 Le métal en fusion arrivant par le 5 canal de coulée 147 remplit la cavité 145 du moule. Le métal en fusion est envoyé sous une pression suffisante pour qu^une partie du métal en fusion remplisse 1 ' ottvertt*re de densification 160 pour former les appendices ou projections 172 cosse dans le cas précédent. L'appareil est alors prêt pour i8opération de 10 densification. Pendant l'opération de densification, les pistons des vérins de compression 14G et 144 sont abaissés. Cette position inférieure est représentée symboliquement sur la fig. 2 par la position 124 de la tête du piston de droite. Pendant ce fonc-15 tionnements chaque piston de compression ou de densification 142 vient en contact avec la projection 172 correspondante et la pression exercée par le piston 142 refoule la projection. 172 à travers l'ouverture 160 dans la cavité moulage 145 pour qu'elle atteigne la partie appelée "point -oliaud" à 1®intérieur 20 de la cavité 145, Les cavités ou les vi&as assît ainsi supprimés dans cette région et le métal est redisti-îîmé dans la cavité 145 pour que la densité soit sensiblement «iiifoxme dans toute la région, L'opération de densification est alors terminée= Pour l'éjection de la pièce de fonderie de la cavité 145 25 quand le métal est suffisamment solidifie,-, le bloç 152 doit être séparé du bloc 154 e Immédiatement après5. le bloc 110 est abaissé par 18envoi de fluide sous pression dan© les- vérins éjecteurs 141 et 141a.. La position d'éjection est représentée symbolique-aient sur la fig. 2 par la position 125 la tête du piston de 30 droite„ L'extrémité du piston 152 dépasse alors à travers l'ouverture 160 pour éjecter la pièce de conduit de la cavité 145„ L''opération d «éjection est alors terminée s et les pistons des vérins 14-1? 141a, 140 et 140a. sont ramenes à leurs positions de repos dans l'attente d'un nouveau cycle -de soulage. Le bloc 152 35 est alors ramené à la position de la fxgc 2 et l'appareil est prêt pour un nouveau fonctionnement 0 De l5air ou un autre fluide de refroidissement peut être envoyé à travers un orifice 130 et des passages I3I et I32 pour échapper à travers xm passage I33 pour refroidir le bloc de den-40 sification 155 pendant le cycle de travail,, Le fluide de refroi- 70 18694 15. 2046703 dis sentent passe dans "une chambre d'échappement appropriée ou échappe à l'air libre. L'action du fluide de refroidissement dans la région de l'alésage 161 est avantageuse pour accélérer la formation d'une projection 172 de métal partiellement soli-5 difié servant ensuite à la densification. Les mouvements des vérins de compression 140 et des vérins éjecteurs 141 sont provoqués par du fluide sous pression envoyé de n'importe quelle façon connue. Le fluide sous pression est utilisé non seulement pour l'avance des pistons des vérins dans 10 un sens, c'est-à-dire vers le bas pour la compression et ensuite pour l'éjection, mais aussi pour les mouvements inverses des pistons des vérins afin de les ramener aux positions de repos pour le démarrage de l'opération suivante de moulage. La fig. 3 représente schématiquement un appareil de densi-15 fication suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel des mécanismes à vérin à double effet assurent les fonctions des vérins de compression 140 et des vérins éjecteurs 141 de la fig. 2. Les éléments essentiels du mécanisme sont seuls représentés, les autres éléments étant faciles à conce-20 voir. L'appareil de la fig. 3 comporte un mécanisme à vérin à double effet 236 pour chaque dispositif de compression et d'éjection. Il effectue des opérations comme l'appareil de la fig. .2 sur le métal en fusion contenu dans la cavité de moulage 245 25 du moule. Le mécanisme 236 est actionné pour refouler la projection 272 de métal solidifié ou partiellement solidifié dans la cavité 245 pour augmenter la densité de la matière contenue dans la cavité, et ce mécanisme assure ensuite l'éjection de la pièce de fonderie après sa solidification. Le mécanisme est re-30 présenté sur la fig. 3 à l'état initial ou de remplissage dans lequel le métal en fusion peut être envoyé dans le moule. Le métal en fusion pénètre par le canal de coulée 247 dans la cavité 245 du moule et, après que la cavité 245 a été remplie, une partie du métal pénètre dans chaque ouverture 260 à partir de la 35 cavité 245 pour former une projection 272 comme dans les cas précédents. L'opération de. remplissage du moule est alors terminée. Avant l'abaissement du piston 242 pour refouler la projection 272 .dans la cavité 245, le fluide sous pression est envoyé a partir d'une source appropriée et à travers l'orifice 227. 40 La pression agit entre les surfaces 230 et 232 du cylindre et 70 18694 16. 2046703 d'un piston entourant le piston 200 pour maintenir ce piston en position supérieure ou de remplissage, cette position étant illustrée par la position 223 de la tête du piston de droite. Pendant que le fluide sous pression est envoyé à travers l'orifice 5 227, du fluide similaire ou le même fluide sous pression est envoyé à travers un autre orifice 228 pour agir sur la surface 233' pour faire démarrer le cycle de compression, la pression exercée à travers le second orifice 228 repousse le piston 200 vers le bas d'une distance prédéterminée., représentée par la 10 position 224 de la tête du piston de compression et d'éjection de droite. Gomme le piston 200 du vérin est couplé par un accouplement 201 au piston de compression 242, celui-ci avance à travers l'alésage 261 jusqu'à l'ouverture 260 au niveau de la cavité-245. Ce déplacement du piston 242 refoule la projection 15 272 dans la cavité 245 dans la région du point chaud, de sorte que, la. matière de la projection 272 est mélangée avec la matière . présente dans cette même région pour supprimer pratiquement tous les vides ou cavités de cette région. Les positions 223 et 224 représentent schématiquement l'avance du piston 242 pour le re-20 foulement de la projection 272 dans la matière en fusion contenue dans la cavité 245. L'avance du piston 200 est arrêtée par l'arrivée en contact de la surface inférieure 237 de la tête du piston sur la surface 229. Quand les surfaces 237 et 229 sont en contact, un mécanisme de rythme (non représenté) provoque l'ou-25 verture à l'air libre de l'orifice 231 ou le fait communiquer avec un réservoir approprié pour l'échappement du fluide arrivé par l'orifice 228. , Le bloc 252 du moule est ensuite séparé du bloc supérieur 254 pour permettre l'éjection de la pièce solidifiée. Cependant, 30 l'éjection de la pièce a lieu seulement du" fait d'une avance supplémentaire . du piston 242 à travers l'ouverture 260. Pour l'éjection de la pièce, la pression, initiale exercée à travers l'orifice 227 est supprimée, et le piston 200 avance alors vers le bas en entraînant le piston- 242 pour que son extrémité dépasse à 35 travers l'ouverture 260 pour éjecter la pièce de la cavité 245. L'avance du piston .242 est arrêtée quand la surface 232 arrive contre la surface 230. La position d'éjection est représentée schématiquement en 225 pour le piston de droite. Pour le retour du mécanisme à son état initial ou de rem-40 plissage en préparation pour une nouvelle opération de coulée du 70 18694 17. 2046703 métal dans la cavité de moulage 245» il est nécessaire de supprimer la pression établie à travers l'orifice 228, et en même temps de rétablir la pression à travers l'orifice 227 pour séparer la surface 232 de la surface 230. A ce moment, l'orifice 5 231. est mis. en communioation avec l'air libre ou avec un réservoir approprié. Le piston 242 est alors ramené à la position de repos ou de remplissage en préparation pour 18 opération suivante. La position 225 de la tête du piston de droite.indique la plus grande'avance du piston 242 et du mécanisme associé pour 10 l'éjection de la pièce moulée terminée. Le retour complet du piston 200 à. sa position de repos est assuré par rétablissement de la pression à travers l'orifice 231 pour séparer la surface 237 de la surface 229. L'opération de moulage suivante peut alors démarrer. 15 Dés bagues toriques classiques sont représentées sur la fig. 1B, 2 et 3 aux endroits où il est impartant d'empêcher les fuites de fluide. Par exemple, deux bagues toriques sont représentées sur la fig. 1B. Il ne paraît pas nécessaire de préciser les emplacements et les fonctions des autres bagues 20 toriques des autres figures* Bien que l'invention soit décrite ci-dessus en considérant la production de pièces métalliques moulées pouvant être en n'importe quel métal tel qusun métal ferreux, ^aluminium, etc., l'invention peut aussi être utilisée pour la production de piè-25 ces moulées non métalliques, par exemple des pièces et des produits en matières plastiques. Les dimensions et les agencements des différents éléments du mécanisme global sont choisis pour que les températures désirées soient maintenues aux endroits critiques, par exemple aux 30 endroits où la compression de densification doit avoir lieu. Il est important que la matière en fusion envoyée à travers le canal de coulée 47 de la fig; 1B atteigne et remplisse complètement la cavité 45 avant le démarrage du cycle de densification. Il est important aussi qu'une ouverture 60 existe à côté d'un 35 ou plusieurs" points chauds de la cavité 45 et que la pression de la matière en fusion so.it suffisante pour qu'une partie de la matière en fusion soit refoulée à travers cette ouverture. Il est important aussi que la matière refoulée â travers l'ouverture 60 forme une projection pouvant être refoulée en retour 40 à travers l'ouverture pour venir en contact intime avec la 70 18694 18. 2046703 matière de la région voisine dans la cavité de moulage 45 pour obtenir l'uniformité voulue de la densité de la matière moulée. Il est important que-le mécanisme commandant les mouvements soit à peu près compensé contre les variations de températures 5 et d*autres paramètres pouvant influer sur les mouvements du piston 42 et par suite provoquer une mauvaise compression. Ces caractéristiques sont certains des facteurs importants pour la production de pièces de fonderie ou de pièces moulées de bonne qualité. 10 Bien entendu» la description qui précède n'est pas limita tive, et l'invention peut être.mise en oeuvre, suivant d'autres variantes, seins que l'on sorte de son cadre. 70 18694 19. 2046703 revendications 1. Procédé de moulage dans une cavité de moulage caractérisé par le remplissage de la cavité avec de la matiere en fusion, le refoulement de matière en fusion supplémentaire dans 5 cette cavité pour former une projection ou excroissance de matière dans un espace situé à l'extérieur de la cavitét et le refoulement de cette excroissance en retour dans la cavité pour supprimer les vides et les cavités dans la matière contenue dans la cavité de moulage. 10 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excroissance de matière'est forcée à l'extérieur de la cavité de moulage à travers une ouverture voisine d'un point chaud situé dans la cavité de moulage. 3. .Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que 15 la projection de matière est alignée de façon que son axe passe sensiblement par le point chaud. 4-, ' Procédé selon la revendication 3, caractérisé par l'éjection de la matière de la cavité de moulage après sa solidification complète. 20 .5. "Procédé pour améliorer un produit moulé caractérisé par la coulée de la matière en fusion devant former le produit dans la cavité d'un moule, l'établissement sur la matière en fusion d'une pression pour refouler une partie de cette matière hors de la cavité de moulage afin de former une projection ou excrois- 25 sanee à l'extérieur de la cavité de moulage, et le refoulement de la projection en retour dans la cavité de moulage. 6. Procédé selon la revendication 5» caractérisé en ce que l'excroissance est refoulée dans.la cavité de moulage après la solidification au moins partielle de la matière de l'excrois- 30 sance, la pression de refoulement étant exercée par un piston recevant un mouvement sensiblement suivant l'axe de l'excroissance. 7. Procédé .selon la revendication 6, caractérisé par un déplacement supplémentaire du piston le long du même axe après 35 la solidification complété de la matiere dans la cavité du moule pour éjecter le produit moulé. 8. Procédé pour mouler une matière en fusion caractérisé par la coulée de cette matière sous pression à travers une première ouverture dans la cavité d'un moule, le maintien.de cette 40 pression pour forcer une partie de la matière à travers une 70 Î8694 20. 2046703 seconde ouverture de la cavité du moule pour former une projection ou excroissance de matière à côté de cette seconde, ouverture, et le refoulement-de cette excroissance pour la ramener dans la cavité à travers cette seconde ouverture pour supprimer 5 pratiquement les'cavités et les vides formés dans la matière contenue dans la cavité de, moulage. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par -un refoulement supplémentaire de l'excroissance à travers la seconde ouverture pour éjecter le produit de la cavité de moulage 10 après la solidification complète de la matière. 10. Appareil pour le moulage de métaux-caractérisé par un moule - comportant une cavité pour recevoir le métal en fusion, une première ouverture dans le moule pour l'entrée du métal en fusion dans la cavité, une seconde ouverture dans.le moule pour 15 recevoir une quantité prédéterminée de métal.à partir de la cavité -pour former une projection ou excroissance dépassant de la cavité du moule, et un dispositif pour refouler cette excroissance" dans la cavité du moule afin de réduire les cavités formées dans cette matière. 20 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie entourant l'excroissance est refroidie pour provoquer la solidification partielle de la matière de l'excroissance avant son refoulement dans la cavité du moule. 12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce 25 que le dispositif de refoulement est: un élément .en forme de piston. 13... Appareil selon la revendication 11, - caractérisé en ce que le dispositif de, refoulement comporte un élément en forme de piston mobile dans la direction voulue pour refouler l'excrois-30 sance dans la cavité du moule. 14». Appareil selon la revendication 12, caractérisé par un dispositif pour faire" avancer l'élément en forme de piston pour éjecter la pièce de la cavité du moule après sa solidification. 35 15. Appareil pour produire une pièce de fonderie prati quement exempte de cavités caractérisé par un moule dans lequel est coulé le métal en fusion,, une ouverture dans le. moule- à travers laquelle une partie du métal en fusion arrivé d'ans la cavité du moule est refoulée pour former, une projection ou ex-40 croissance à l'extérieur de cette cavité, un élément en forme de 70 18694 21, 2046703 piston mobile sur une première distance prédéterminee pour refouler l'excroissance dans la cavité du moule, et un dispositif pour faire avancer l'élément en forme de piston sur une distance supplémentaire pour éjecter la pièce moulée de la cavité du mou-5 le après sa solidification. 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que la partie entourant l'excroissance est maintenue à une température sensiblement inférieure à celle du moule. 17. Appareil selon la revendication 15» caractérisé en ce 10 que l'ouverture du moule est disposée pour que l'excroissance formée à côté de cette ouverture soit orientée vers un point chaud situé à- lTintérieur du moulé. 18. Appareil selon la revendication 15 s caractérisé en ce que l'élément en forme de piston est déplacé dans une direction 15 coïncidant sensiblement avec un point chaud de l'intérieur de la cavité-du moule. 19. Appareil pour le moulage des métaux caractérisé par un moule en plusieurs éléments formant une cavité de moulage, un dispositif pour la coulée du métal en fusion dans la cavité 2O de moulage, une partie de ce métal étant refoulée à travers l'ouverture du moule pour former une projection ou excroissance de métal à côté de la cavité du moule et un dispositif pour refouler l'excroissance dans la cavité du moule pour réduire les cavités formées dans le métal contenu dans la cavité du moule. 25 20. Appareil selon la revendication 19» caractérisé en ce que l'élément de refoulement est un élément à mouvement alternatif venant en contact avec l'excroissance et la refoulant à travers l'ouverture du moule dans la cavité de moulage pour réduire les cavités formées dans le métal. 30 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé par un dispositif pour faire avancer de façon supplémentaire l'élément à mouvement alternatif à travers l'ouverture du moule après la séparation des éléments du moule pour éjecter de la cavité de moulage la pièce moulée solidifiée. 35 22. Appareil à mouler caractérisé par un moule comportant une cavité de moulage et deux ouvertures différentes s'étendant à partir de parties diff érentes de la cavité de moulage vers deux parties correspondantes de la paroi extérieure du moule, un dispositif pour l'envoi de matière en fusion à travers l'une 40 de ces ouvertures dans la cavité de moulage jusqu'à ce qu'une 70 18694 22. 2046703 quantité prédéterminée de matière en fusion ait traversé la seconde ouverture pour former une projection ou excroissance à partir de la cavité de moulage, et un dispositif pour refouler l'excroissance dans la cavité de moulage après sa solidi-5 fication partielle. 23« Appareil selon la revendication 22g caractérisé en ce que le dispositif de refoulement comprend un appareil comportant un élément à mouvement alternatif pour refouler 18excroissance dans la cavité de moulage, 10 24« Appareil selon la revendication 22? caractérisé par au moins une troisième ouverture s*étendant à partir dfau moins une autre partie de la cavité de moulage vers la paroi extérieure du moule pour recevoir une quantité prédéterminée de matière en fusion pour former au moins une seconde projection 15 ou excroissance à partir de la cavité de moulage, le dispositif de refoulement refoulant toutes les excroissances dans la cavité de moulage. 25. Appareil selon la revendication 24 s caractérisé en ce que le dispositif de refoulement refoula sensiblement en même 20 temps toutes les excroissances dans la cavité du moulagee