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Procédé de moulage perfectionné et dispositifs utilisés pour son exécution.
Cette invention se rapporte au moulage de pièces et elle a pour objet un procédé perfectionné de moulage sous pres- sion et des dispositifs utilisés à cet effet. L'invention est applicable au moulage de pièces métalliques par le procédé de moulage en matrices et aussi au moulage de pièces en d'autres matières susceptibles d'être moulées, qui peuvent être à l'état pulvérulent, à l'état solide ou à l'état semi-solide lorsqu'on les introduit dans les matrices.
Jusqu'à présent, il était d'usage dans les procédés de moulage en matrices de ménager dans l'une des matrices un
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passage, connu sous le nom de passage du jet, communiquant avec le moule formé entre les matrices dans lesquelles la pièce est moulée. Lorsqu'une pièce a été coulée, le tronçon de métal formé dans le passage du jet et qu'on appelle le jet de coulée, doit être enlevé de la pièce coulée, tandis que les barbes qui se forment autour de la pièce à l'endroit où les matrices se joignent doivent également être enlevées. Le jet et les barbes doivent être enlevés en une ou plusieurs opérations séparées.
Dans le moulage des pièces en matériaux susceptibles d'être moulés et qu'on introduit dans le moule à l'état pulvéru- lent, solide ou semi-liquide, il n'y a généralement pas de jets de coulée bien qu'il y ait habituellement des barbes qui doivent être enlevées.
Dans le procédé suivant la présente invention, la pièce et le jet, s'il y en a, sont coulés d'une seule venue avec un voile pour former un "aileron" qui est utilisé pour transporter la pièce moulée, au moins d'un endroit à un autre, en vue d'y subir une autre opération. Cette autre opération peut être la sé- paration de l'aileron de la pièce, ou bien un certain nombre d'opérations peuvent être exécutées sur la pièce à aileron avant que la pièce ne soit finalement séparée de ce dernier.
Dans la réalisation du moulage en matrices de pièces métalliques, la pièce et le jet sont coulés d'une seule venue avec une partie du voile qui les maintient espacés, de telle manière que lorsque la pièce a été séparée de l'aileron la partie restante, qui comprend le voile et le jet, peut être renvoyée au creuset de fusion.
Pour réaliser l'invention, on laisse un espace entre les faces des matrices lorsqu'elles sont fermées, de telle sorte que lorsque la pièce est moulée elle présente un voile venu de fonderie pour former un aileron permettant de transporter la pièce en un autre point pour subir au moins une autre opération,
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de préférence dans la même machine.
Lorsque le procédé est appliqué au moulage en matrices où il existe un passage de coulée partant du creuset de fusion, ce passage mène dans l'espace entre les faces des matrices en un endroit éloigné du moule, de telle sorte que le métal en fusion circule dans l'espace intercalaire des matrices pour se rendre dans le moule et produire ainsi un aileron dans lequel la pièce et le jet sont moulés d'une seule venue avec un voile qui les maintient à une certaine distance l'un de l'autre.
L'aileron peut être moulé ou coulé entre des guides dans lesquels on le fait mouvoir longitudinalement, la disposition étant de préférence telle que chaque aileron, au moment de sa coulée ou de son moulage, est raccordé ou fixé à l'extrémité pos- térieure de l'aileron formé précédemment, de telle sorte qu'il se produit une succession continue ou une chaîne d'ailerons reliés entre eux, dont on sépare les pièces à tour de rôle. Suivant une variante, chaque aileron peut être moulé ou coulé séparément dans un support qu'on déplace par intermittence ou quon classe pour transporter les ailerons d'un point à un autre.
Afin de bien faire comprendre l'invention on la décrira plus complètement ci-dessous en se référant aux formes d'exécution représentées à titre d'exemples sur les dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation de côté d'une machine à mouler en matrices, les matrices étant fermées.
Fig. 2 est une vue semblable à la fig.l mais montrant les matrices partiellement ouvertes pour dégager le jet de coulée.
Fig. 3 est une vue en élévation partiellement en coupe de la même machine mais montrant les matrices entièrement ouvertes pour dégager la pièce moulée.
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Fig. 4 est une vue en élévation de côté partiellement en coupe de la même machine, la coupe étant faite à travers les outils servant à séparer la pièce moulée de l'aileron.
Fig. 5 est une vue en perspective du support dans le- quel les ailerons sont coulés et déplacés longitudinalement en chaîne.
Figs. 6 et 7 sont des vues en élévation à l'arrière et à l'avant respectivement de l'un des ailerons coulés dans la machine.
Fig. 8 est une vue en perspective d'une machine à mou- ler en matrices suivant un autre mode d'exécution de l'invention et où la pièce est coulée ou moulée d'une seule venue avec un aileron et transportée par un rotor actionné par intermit- tence en un certain nombre de postes où elle est soumise à l'ac- tion d'outils qui lui donnent sa forme définitive pour être finalement séparée de l'aileron par poinçonnage.
Fig. 9 est une coupe axiale suivant le plan radial qui passe par le poste de moulage de la machine représentée sur la Fig. 8.
Fig. 10 est une vue fragmentaire montrant en coupe et à plus grande échelle les matrices employées dans le cas de la Fig. 9.
Figs. 11, 12, 13 et 14 sont des vues en plan de l'aile- ron aux différents stades.
Figs. 15, 16 et 17 montrent en élévation en bout, en plan et en élévation de côté, respectivement, la pièce;ache- vée après qu'elle a été séparée de l'aileron.
Sur les dessins et plus particulièrement sur les Figs.
1 à 5, une matrice 1 est montée dans un plateau fixe 2, dit pla- teau du four, et l'autre matrice 3 est montée dans la face en regard d'un plateau mobile 4, dit plateau éjecteur.Entre les pla- teaux 2 et 4 se trouve un support formé de barres horizontales @
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5 reliées entre elles et espacées verticalement l'une de l'autre par des pièces d'extrémité 6, les faces en regard des deux barres 5 étant pourvues de rainures 7 qui constituent des gui- des.
Les matrices 1, 3 sont établies de telle manière que lorsqu' .elles se trouvent dans la position fermée ou position de coulée, comme c'est représenté sur la Fig.l, un espace étroit est mé- nagé entre les faces affrontées et s'étend approximativement sur toute la surface de ces faces et sur la longueur des rainures de guidage 7 des barres supérieure et inférieure 5 du support.
Un passage de jet de coulée 8, à travers le plateau 2 du four, au lieu de communiquer directement avec le moule formé par les matrices 1, 3, mène de la tuyère d'injection 9 de la machine à l'espace étroit ménagé entre les faces affron- tées des matrices à un endroit décalé latéralement par rapport au moule. Cet espace étroit est fermé à une extrémité par un rebord d'extrémité vertical 10, dirigé vers l'arrière, sur la matrice fixe 1, et est fermé à son autre extrémité par l'extrémité postérieure de l'aileron moulé précédemment qui a été repoussé longitudinalement de son point de moulage et se trouve encore à l'intérieur des guides formés par les rainures 7 dans les barres du support 5.
Il en résulte que la charge de métal en fusion injectée par le passage du jet de coulée 8 se rend, à travers l'espace étroit, dans le moule et ces rainures de manière à produire un aileron rec- tangulaire (voir Figs. 6 et 7) formé par des barrettes pa- rallèles supérieure et inférieure 11 reliées par un mince voile 12 portant la pièce moulée 13 et un jet de coulée
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déporté latéralement 14.
Dans cette forme d'exécution, la pièce 13 est un bouton dont la tige est pourvue d'un creux axial qui est produit par l'extrémité antérieure d'une broche 15 portée par un plateau éjecteur auxiliaire 16 et s'étendant à travers un trou du plateau éjecteur 4 dans le moule de la matrice 3.
@
Le plateau de four 2 est relié par des tiges de guidage parallèles 17 à une crossette fixe 18, et le plateau éjecteur 4, le plateau éjecteur auxiliaire 16 et un chariot creux 19 sont susceptibles de coulisser axialement sur ces tiges 17, le chariot étant relié rigidement par des vis 20 à la face arrière du plateau éjecteur auxiliaire 16.
Les barres 5 du support sont montées de manière à pouvoir coulisser sur des broches 21 partant du plateau éjecteur 4 vers l'avant à travers des trous de support ménagés dans ces barres 5, ces broches 21 pénétrant dans des trous de gui- dage correspondants 22 du plateau de four 2 lorsque les matrices sont fermées.
Des broches 23 vissées dans le plateau éjecteur auxiliaire 16 et passant à travers des trous du plateau éjecteur 4 sont pourvues à leur extrémité avant de têtes qui fonctionnent dans des contre-alésages et limi- tent la distance dont ces deux plateaux peuvent être séparés tandis que des broches d'écartement 24 vissées dans la face arriè- re du plateau éjecteur 4 sont dirigés vers l'arrière à travers des trous ménagés dans le plateau éjecteur auxiliaire 16 et por- tent des disques 25, des broches d'arrêt 26, destinées à coopérer avec la paroi arrière du coulisseau creux 19 étant fixées à celui de ces disques 25 qui se trouve le plus à l'arrière, ainsi qu'une forte broche centrale 27 qui passe à travers un trou de cette paroi postérieure et présente une extrémité arrière pointue.
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A chacune des extrémités d'un arbre transversal 28 monté de manière à pouvoir tourner dans la crossette fixe 18 et qu'on peut faire tourner au moyen d'un levier 29 est fixé un levier 30 et ces leviers sont reliés par des bielles 31 à des pivots sur les côtés opposés du coulisseau 19, les leviers 30 et les bielles 31 travaillant comme des compas. Une pièce d'arrêt à gradin 32 susceptible de coopérer avec l'extrémité arrière de la broche 27 est disposée dans un logement de la crossette fixe 18 et fixée sur l'arbre 28.
Des leviers d'accrochage 33 dirigés en arrière sont articulés aux extrémités opposées du support, chacun d' eux à une extrémité de ce dernier, et la dent 34 s'engage derrière des bu- tées 35 ménagées sur les côtés du coulisseau 19 pour maintenir le plateau éjecteur axiliaire 16, le plateau éjecteur 4 et les barres 5 du support ensemble, comme c'est représenté sur la Fig.l.
Des boutons latéraux en saillie 36, destinés à dégager les le- viers d'accrochage 33 lorsque les compas se plient, sont aména- gés en des points appropriés des bielles 31.
Lorsque l'aileron a été coulé, on actionne le levier 29 pour plier les compas et tirer le support en arrière, et en même temps le plateau éjecteur 4, le plateau éjecteur axiliaire 16 et le coulisseau 19 de manière à les écarter du plateau 2 du four. Ceci a pour effet de retirer l'aileron de la matrice 1 et de dégager et retirer le jet 14 du passage de coulée 8. En con- tinuant à déplacer le levier 29 et à plier les compas on amène d'abord les boutons ou tenons 35 à faire basculer les leviers d'accrochage 33 de manière à les dégager des butées 35 comme c'est représenté sur la Fig. 2 et on écarte ensuite le coulisseau 19 et l'électeur auxiliaire 16 de la face arrière du plateau éjec- teur 4 dans la mesure permise par les broches 23 de manière à retirer la broche 15 de la matrice 3.
Pendant que le plateau é- jecteur auxiliaire 16 se sépare du plateau éjecteur 4, celui-ci
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est maintenu en place par la broche 27 en prise avec le bec de la pièce d'arrêt 32 jusqu'à ce que finalement ce dernier se dérobe.
Si l'on continue encore à déplacer le levier 29, on amène le cou- lisseau 19, le plateau éjecteur axiliaire 16 et le plateau éjec- teur 4 à s'écarter conjointement des barres 5 du support, jusqu'à ce que finalement l'extrémité postérieure conique de la broche 27 entre en prise avec la base du gradin de la pièce d'arrêt 32.
Les organes occupent alors les positions représentées sur la Fig. 3, la matrice 3 étant retirée de manière à dégager la pièce 13 portée par l'aileron.
L'aileron moulé est alors déplacé longitudinalement par des doigts 37 dont une extrémité glisse dans les rainures de guidage 7 et qui sont portés par un bloc coulissant 38 monté entre les barres 5 et actionné par la tige 39 d'un piston 40 qui fonctionne dans un cylindre 41 à fluide comprimé (voir Fig.5).
La course du piston est légèrement inférieure à la largeur des faces de matrices de telle sorte que lorsque les matrices sont de nouveau fermées, par une manoeuvre en sens inverse du levier 29, le bord postérieur de l'aileron moulé précédemment couvre l'extré- mité de l'espace entre les matrices la plus éloignée du rebord 10.
Toutefois, avant que les matrices ne se referment, le bloc coulis- sant 38 est ramené en même temps que ses doigts 37 dans sa posi- tion initiale. Les extrémités antérieures des doigts 37 sont pourvues de petits tenons 42 (voir Fig. 6) qui forment des mortai- ses 43 (voir Fig. 7) dans les extrémités adjacentes des barres d'ailerons 11.
Lorsque les matrices sont de nouveau fermées et que l'aileron suivant est moulé, ce dernier se raccorde à l'extrémité postérieur de l'aileron précédent, et ainsi de suite, de manière à former une chaîne d'ailerons, comme c'est représenté sur la Fig. 5, qui se déplace longitudinalement après chaque opération de moulage, degré par degré le long des rainures de guidage 7
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ménagées dans les barres 5 du support.
Chaque fois que les matrices 1, 3 se ferment, le bouton moulé 13 est séparé de l'aileron par la coopération de la matrice poinçon 44 avec la matrice enclume 44 qui sont montées respectivement dans le plateau éjecteur 4 et le plateau de four 2. dans des positions latéralement espacées qui correspondent à celles de la pièce ou du bouton 13 sur l'un des ailerons moulés précédem- ment de la chaîne. Sur la Fig. 5 l'aileron de gauche ou premier aileron de la chaîne vient d'être moulé et en même temps un bou- ton à été séparé du quatrième aileron à partir de la gauche, de telle sorte que la chaîne en forme de ruban, dont les pièces sont enlevées mais à laquelle les jets 14 sont encore attachés sort degré par degré de l'extrémité de droite du support dans les con- ditions voulues pour être ramenée au creuset de fusion.
La matri- ce poinçon 44 et la matrice enclume 45 sont représentées sur la Fig. 4. Les pièces 13 séparéesde la chaîne les unes après les autres successivement sont chassées à travers le passage central de la matrice enclume 45 et tombent à travers un passage 46 du plateau 2 dans un récipient convenable situé au-dessous.
Lorsqu'on coule le premier aileron d'une série, l'extrémité de sortie de l'espace entre les matrices doit être ferméepar une plaque d'ébauchage. Ensuite l'aileron moulé précé- demment sert à fermer cette extrémité de l'espace considéré et le moulage peut être effectué de la manière ci-dessus décrite, les ailerons successifs se soudant entre eux de manière à former une chaîne ou un ruban.
Si l'on se réfère maintenant à la forme d'exécu- tion représentée sur les Figs. 8, 9 et 10, la machine comprend un socle ou châssis 50 sur lequel est fixé un disque 51. Un se- cond disque 52 est monté de manière à tourner en contact avec le disque 50 et est pourvu de repères, le mouvement de rotation
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lui étant communiqué par un mécanisme conjugué avec!' arbre cen- tral 53, de manière à passer par huit postes uniformément répartis circonférentiellement autour de l'axe de l'arbre et désignés par les lettres de référence A, B, C, D, E, F, G et H respectivement.
A est le poste de moulage; B un poste de repliage ; un poste de forage ; D un poste de taraudage ; le poste où les pièces moulées sont repoussées par poinçonnage de l'aileron ; et G sont des pos- tes de réserve et H le poste où les ailerons après l'enlèvement des pièces moulées sont expulsés du second disque ou disque de support 52. Ce dernier est pourvu de huit trous placés près de son bord et uniformément répartis dans le sens de la circonférence, de telle sorte que chaque trou se présente à chacun des postes, à tour de rôle selon les repères établis sur le disque.
Chacun de ces trous du disque 52 est pourvu d'une bague de support 54 pré- sentant une face interne conique 54 menant à un évidemment, annu- laire rentrant 55 ménagé dans la face inférieure, et un passage radial 56 découpé dans la face inférieure de la bague 54 met 1' évidement annulaire 55 en communication avec un passage de jet de coulée 56 creusé dans la face inférieure du disque 52 et s'é- tendant radialement vers l'extérieur du bord de ce dernier. Le diamètre interne de chaque bague 54 dépasse le contour maximum des pièces à couler ou mouler.
Au poste A le disque fixe 51 est perforé et muni d'une bague 57 présentant une face interne conique 58. Des ma- trices 59,60 disposées suivant le même axe, en regard l'une de l'autre, coopèrent avec les faces internes coniques des bagues 54, 57 respectivement, comme c'est représenté clairement sur la Fig.
10, lorsque ces matrices se trouvent dans la position de moulage.
Les faces d'extrémités affrontées des matrices 59,60 sont creusées de manière à présenter des empreintes complémentaires de la confi- guration de la pièce à couler ou mouler placée entre elles, et lorsque'les matrices occupent la position de moulage leurs faces
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d'extrémité sont écartées l'une de l'autre d'une faible quantité (voir fig. 10) de façon à laisser entre elles un espace étroit dans le plan médian de la bague 54 sur la longueur de l'évidement annulaire 55 qui y est formé. Les matrices 59,60 sont déplacées axialement par lee cylindres à fluide comprimé 61,62 respective- ment, et, comme c'est représenté sur la Fig. 9, la matrice supé- rieure 60 peut être combinée avec un mécanisme extracteur de noyau 63 à utiliser dans le cas où la pièce en cours de moulage est mu- nie de noyaux.
Après chaque déplacement d'un repère à l'autre du dis-- que 52 pour amener une bague 54 en concordance axiale avec la ba- gue 57 dudisque fixe 51 et les matrices 59, 60, on amène ces der- nières dans la position de moulage et on injecte une charge de métal en fusion dans le moule, délimité par les matrices et les bagues 54, 57 à travers le passage de jet de coulée 56, à l'aide d'une tuyère d'injection 64 en contact avec les péri- phéries des deux disques. On moule de cette manière un aile- ron qui comprend la pièce 65 venue de coulée avec une mince lame ou âme enveloppante 65 , une bague marginale de renforce- ment 66 et un jet de coulée radial 67.
Lorsque l'aileron s'est solidifié, ou sépare les matrices 59, 60, la matrice 60 étant abaissée de façon que sa face d'extrémité supérieure se trouve au-dessous de la face su- périeure de la bague 57 et la matrice 59 étant soulevée pour dégager la face supérieure de la bague 54, après quoi on fait avancer le disque 52 d'un repère à l'autre de manière à ame- ner l'aileron moulé au poste de repliage B et la bague suivante 54 de la série au poste A dans la position voulue pour l'opération de moulage suivante.
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Au poste B un poinçon 68 agit pour séparer les extré- mités perforées des branches de la pièce 65 de l'âme 65X et les replier de haut en bas (voir Fig. 12).
Après le mouvement d'avancement suivant pour amener au poste C l'aileron qui a subi l'action du poinçon 68, une foreuse 69 en ce poste agit sur un renflement central de la pièce pour y creuser un trou (voir Fig. 13), tandis que quand le disque 52 s'est déplacé d'un nouveau repère de manière à amener l'aileron replié et poinçonné au poste D un taraud 70 agit pour tarauder un filet de vis dans ce trou.
Le mouvement d'avancement suivant amène l'aileron au poste E où il est soumis à l'action d'un poinçon 71 qui sépare la pièce achevée 65 (Figs. 15, 16 et 17) de l'aileron. La pièce poinçonnée tombe à travers un trou du disque fixe 51 dans un ré- cipient approprié, laissant le restant de l'aileron (voir Fig. 14) en état d'être transporté au-delà des postes de réserve F, G, au poste H où il est soumis à l'action d'un poinçon 72 qui l'expulse à travers un trou du disque fixe 51 dans un récipient approprié d'où il peut être ramené au creuset de fusion.
On comprendra évidemment qu'au cours d'un cycle d'opé- rations un aileron est moulé à chaque période d'arrêt du disque et que les différents outils exécutent leurs travaux respectifs sur les ailerons qui leur sont présentés, pour terminer l'exécu- tion des pièces par stades successifs, tandis qu'elles sont trans- portées et amenées en place par les ailerons dans les bagues 54, pour séparer les pièces achevées de leurs ailerons et finalement expulser les ailerons vidés.
Il peut y avoir un outil en chacun des postes B à G y compris, et ces outils peuvent être interchangeables de telle sorte que la suite des opérations sur les ailerons peut être variée pour répondre aux exigences de la pièce à fabriquer.
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Si la pièce doit être exécutée au moyen d'une matière plastique sous forme d'une poudre de moulage on peut placer cette matière dans le moule délimité par la face supérieure de la ma- trice 60 et le logement annulaire environnant 55 de la bague 54 avant d'abaisser la matrice 59 pour appliquer la pression de moulage. Dans ce cas la bague 54 ne présente pas un passage de jet de coulée.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de moulage, caractérisé en ce que la pièce moulée est faite d'une seule venue avec un voile pour former un aileron et ce dernier est utilisé pour transporter la pièce du point de moulage à au moins un autre point où elle subit une autre opération.
2.- Procédé de moulage par coulée en matrices, caracté- risé en ce que la pièce et le jet de coulée sont faits d'une seu- le venue avec un voile pour former un aileron qui est utilisé pour transporter la pièce du point de moulage à un autre point au moins en vue d'une autre opération, la pièce et le jet étant maintenus espacés l'un de l'autre par une partie du voile.