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Procédé et machine pour l'obtention de pièces de texture @ compacte coulées sous pression
La présente invention concerne un procédé et une machine pour l'obtention de pièces de texture compacte coulées sous pression, en particulier en métaux ou alliages à point de fusion élevé.
Les procédés de coulage sous pression connus jusqu'à ce jour ne sont pas applicables à de tels métaux. L'em- ploi de métal liquéfié s'est démontré inéconomique par suite de la corrosinn et de l'usure des moules. On a été amené à faire usage de machines dites "à chambre froide" dans lesquelles le métal était introduit manuellement à l'état pâteux En même temps que le métal semi-fluide, on introduit cependant aussi des scories. Cet inconvénient ainsi que la consistance du métal nuisaient à la qualité de la surface et à la texture.
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On a suggéré pour obtenir une texture impeccable lors du coulage sous pression d'alliages facilement fusibles, l'application sur la pièce en formation de plusieurs pressions successives de hauteur différentes. A cet effet, on emploie une pression déterminée peur le remplissage du moule puis une autre pour la compression. Pour des métaux ou alliages à point de fusion élevé, ce procédé est inutilisable, car il n'est guère possible de construire des régulateurs aont l'action puisse s'exercer consécutivement au processus de solidification dans le moule.
Dans le procédé selon l'invention, on applique deux pressions consécutives qui sont obtenues au moyen d'une seule et même source, en opposant au flux du métal en fusion des résistances supplémentaires qui retardent son irruption dans le moule jusqu'au moment où le piston entre en action.
Ceci permet de régler la pression exercée sur le métal en fusion de façon à surmonter d'abord seulement la pression statique dans le moule rempli. Une fois le moule rempli paisiblement et à une allure régulière, alors seulement la haute pression agissant sur le piston peut entrer en jeu et comprimer la pièce en formation en la séparant de l'excès de métal restant dans le tube d'alimentation.
La machine prévue pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte dans ce but un tube d'adduction en forme de cylindre d'injection disposé avec le moule dans un bloc en deux parties. L'une des moitiés de ce bloc est fixe, l'autre mobile. Le cylindre de compression avec son piston est arrimé par des vis sur des glissières où il peut coulisser de façon à s'adapter à la position du tube d'alimentation qui change selon les dimensions du moulage.
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Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution d'une machine à couler sous pression.
La fig. 1 est une coupe verticale par la surface de partition du moule et lesfig. 2 et 3 sont deux vues de côté, à plus petite échelle, de l'ensemble de la machine.
D'après le dessin, le support du moule est placé sur un bâti vertical 2 fixé sur un socle horizontal 1. Le support du moule est en deux parties et se compose d'une plaque fixe 3 venue de fonte avec le bâti 2 sur laquelle est vissée la demi-coquille 4 et d'une plaque 6, mobile sur quatre tiges 5 vissées au bâti, et contre laquelle est fixée l'autre demi-coquille 7. Le moule est donc une coquille.
Cette coquille présente, selon la fig. 1, en plus du moule proprement dit 10 et des trous 19 pour les repères, des guides pour les noyaux 9, et le tube d'alimentation 11 servant de capacité auxiliaire et de chambre de compression.
Deux étranglements 33 et 35 séparés par le compartiment intermédiaire 34 et un étranglement 35 formant l'entrée du moule sont ainsi prévus dans cette coquille. L'embouchure du tube d'alimentation 11 est évasée coniquement en 12. Le moule et le tube d'alimentation possèdent des ouvertures 13 pour les tiges de démoulage.
La plaque porte-coquille mobile 6 est reliée avec un plateau mobile 16 par les supports 14 ; les deux peuvent se déplacer le plateau porte-noyaux 17 et la plaque de démoulage 18. Le mouvement du plateau mobile ,16 et par suite l'ouverture et la fermeture de la coquille s'effectue au moyen d'un dispositif de leviers articulés 22.
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Sur une tige médiane 20 est coulissée une tête transversale 21 qui peut s'y déplacer, guidée par deux bras 22 qui par leurs extrémités libres sont articulés aux deux extrémités libres de deux paires de leviers 24, lesquels sont articulés à leur tour d'un côté au plateau mobile 16 et de l'autre côté à un bloc de guidage 23 qui est fixe. Quand la tête transversale se déplace de sa position dessinée dans la fig. 2 vers la droite, les paires de leviers 24 se repliert et provoquent l'ouverture du moule. Par un mouvement en sens inverse de la tête, le moule se referme. L'ouverture et la fermeture du moule peut également se faire d'une autre fa- çon appropriée. Le bloc de guidage 23 est fixé sur le socle 1
Le cylindre de pression 25 avec son piston 26 est soutenu par le bâti vertical 2.
Au moyen de vis 29 et 30, ce cylindre peut être déplacé dans deux directions sur les glissières 31 et 32, de façon que la position du piston puisse concorder exactement avec celle du tube d'alimentation 11 sefvant de nourrice, position qui varie selon les dimensions des moulages. Le piston est soulevé et retiré de l'emboachure du tube 11 suffisamment ppour permettre l'introduction du métal en fusion à la poche ou à la cuiller, ou de toute autre façon.
Le fonctionnement de la machine est le suivant :
Dans la position de repos, le moule est ouvert et le piston 26 soulevé. Les novaux 9 sont insérés dans la demicoquille mobile. Le moule est alors fermé par actionnement de la tige de piston 20 et la quantité de métal en fusion nécessaire est versée à la poche dans le tube 11. Aussitôt que l'introduction du métal est terminée, le piston 26 est conduit dans le tube 11 et le métal encorefluide qui a été retenu
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avant son entrée dans le moule proprement dit par les étranglements 33 et 35 et le compartiment intermédiaire 34 est introduit dans le moule par la pression du piston qui est maintenue à sa plus haute valeur jusqu'à solidification du métal.
Pendant cette opération, l'air s'échappe par les canaux de purge 28 et les impuretés comme les scories sont retenues par les étranglements.
Au lieu d'employer comme dans le dessin deux étranglements séparés par un compartiment intermédiaire, on peut selon la nature et les dimensions de la pièce à couler prévoir un seul étranglement.
Aussitôt après solidification du métal, la coquille est ouverte et la pièce coulée extraite par les tiges de dé- moulage.
On peut de cette manière, préparer en série et très rapidement des pièces coulées sous pression.
Comme les mécanismes d'actionnement du piston 26, de la plaque de pression 16, des plaques porte-noyaux et de démoulage et des noyaux 27 peuvent être considérés comme connus et peuvent assumer différentes formes, ils ne sont pas décrits ni représentés dans ce mémoire.
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Method and machine for obtaining parts of compact texture @ die-cast
The present invention relates to a process and a machine for obtaining parts of compact texture cast under pressure, in particular in metals or alloys with a high melting point.
The pressure casting processes known to date are not applicable to such metals. The use of liquefied metal has been shown to be uneconomical due to corrosion and wear of the molds. It has been necessary to make use of so-called "cold room" machines in which the metal was introduced manually in the pasty state. At the same time as the semi-fluid metal, however, slag is also introduced. This inconvenience along with the consistency of the metal adversely affected the surface quality and texture.
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It has been suggested in order to obtain an impeccable texture during the pressure casting of easily fusible alloys, the application to the part being formed of several successive pressures of different heights. For this purpose, a determined pressure is used for filling the mold and then another for compression. For metals or alloys with a high melting point, this process is unusable, since it is hardly possible to construct regulators which can act as a result of the solidification process in the mold.
In the process according to the invention, two consecutive pressures are applied which are obtained by means of one and the same source, by opposing the flow of molten metal additional resistances which delay its irruption into the mold until the moment when the piston comes into action.
This allows the pressure exerted on the molten metal to be adjusted so as to overcome initially only the static pressure in the filled mold. Once the mold is filled peacefully and at a regular rate, only then the high pressure acting on the piston can come into play and compress the part being formed, separating it from the excess metal remaining in the feed tube.
The machine provided for the implementation of this method comprises for this purpose a supply tube in the form of an injection cylinder arranged with the mold in a two-part block. One of the halves of this block is fixed, the other mobile. The compression cylinder with its piston is secured by screws on slides where it can slide so as to adapt to the position of the feed tube which changes according to the dimensions of the molding.
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The accompanying drawing shows schematically and by way of example an embodiment of a die-casting machine.
Fig. 1 is a vertical section through the partition surface of the mold and Fig. 2 and 3 are two side views, on a smaller scale, of the entire machine.
According to the drawing, the mold support is placed on a vertical frame 2 fixed on a horizontal base 1. The mold support is in two parts and consists of a fixed plate 3 made of cast iron with the frame 2 on which is screwed the half-shell 4 and a plate 6, movable on four rods 5 screwed to the frame, and against which is fixed the other half-shell 7. The mold is therefore a shell.
This shell has, according to FIG. 1, in addition to the actual mold 10 and the holes 19 for the marks, guides for the cores 9, and the feed tube 11 serving as an auxiliary capacity and a compression chamber.
Two constrictions 33 and 35 separated by the intermediate compartment 34 and a constriction 35 forming the entrance to the mold are thus provided in this shell. The mouth of the feed tube 11 is conically flared at 12. The mold and the feed tube have openings 13 for the release rods.
The movable shell holder plate 6 is connected with a movable plate 16 by the supports 14; both can move the core holder plate 17 and the mold release plate 18. The movement of the movable plate, 16 and consequently the opening and closing of the shell is effected by means of a device of articulated levers 22 .
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On a central rod 20 is slid a transverse head 21 which can move therein, guided by two arms 22 which by their free ends are articulated to the two free ends of two pairs of levers 24, which are in turn articulated with a side to the movable plate 16 and the other side to a guide block 23 which is fixed. When the transverse head moves from its position drawn in fig. 2 to the right, the pairs of levers 24 fold up and cause the mold to open. By a movement in the opposite direction of the head, the mold closes again. The opening and closing of the mold can also be done in another suitable way. The guide block 23 is fixed on the base 1
The pressure cylinder 25 with its piston 26 is supported by the vertical frame 2.
By means of screws 29 and 30, this cylinder can be moved in two directions on the slides 31 and 32, so that the position of the piston can correspond exactly with that of the feed tube 11 facing the feeder, a position which varies according to the requirements. dimensions of the castings. The plunger is lifted and withdrawn from the mouth of the tube 11 sufficiently to allow the introduction of the molten metal to the ladle or spoon, or in any other way.
The operation of the machine is as follows:
In the rest position, the mold is opened and the piston 26 raised. Novals 9 are inserted into the movable half-shell. The mold is then closed by actuating the piston rod 20 and the necessary quantity of molten metal is poured into the pocket in the tube 11. As soon as the introduction of the metal is completed, the piston 26 is driven into the tube 11. and the still fluid metal that was retained
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before it enters the mold proper through the constrictions 33 and 35 and the intermediate compartment 34 is introduced into the mold by the pressure of the piston which is maintained at its highest value until the metal solidifies.
During this operation, air escapes through the purge channels 28 and impurities such as slag are retained by the chokes.
Instead of using, as in the drawing, two constrictions separated by an intermediate compartment, it is possible, depending on the nature and the dimensions of the part to be cast, to provide for a single constriction.
Immediately after solidification of the metal, the shell is opened and the casting extracted by the de-molding rods.
In this way, it is possible to prepare die cast parts in series and very quickly.
As the actuation mechanisms of piston 26, pressure plate 16, core and release plates, and cores 27 may be considered known and may take different forms, they are not described or shown in this specification. .
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