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"Dispositif permettant d'assurer la fixité de la position d'un noyau dans un-moule"
On sait que l'une des principales 'difficultés du moulage exact des pièces creuses en fonderie.réside dans la mise en po- sition et le maintien.du noyau. Cette difficulté est accrue lorsque, le noyau ne débouchant à l'extérieur que par un nombre insuffisant d'ouvertures de la pièce à mouler, on ne peut pré- voir des portées en nombre,suffisant pour éviter' les ponte-à- faux, Il est d'usage courant dans ce pas de'placer en divers points, entre la surface extérieure du noyau et la surface de l'empreinte du moule, des supports,
'qui' maintiennent le noyau en place pendant la coulée et sent pris dans limasse de. la pièce.
Ces supports'se prêtent toutefois mal àcertaines appli- cations, notamment à la coulée centrifuge de corps creux en acier. Il faut en effet, dans ce cas, assurer le maintien du noyau par des supports ayant une bonne assise,en raison des - efforts que ceux-ci ont à supporter, mais il n'est pas possible .d'inclure dans la'masse -de -la.pièce des supports à semelle, .qui, se soudant imparfaitement/au métal propre de la coulée,,, donne- raient'naissance à des défauts dans l'épaisseur de la pièce.
De plus, en raison de la rotation du moule, il faut fixer fer- moment le support'au. noyau.'Enfin, lors du préchauffage qu'il est nécessaire..de donner au moule, à une température peu infé-
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rieure à celle de'la coulée, il faut que le support puisse se
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prêter aux dilatations et quau refro.dâ.ssament de la pièce, il suive le retrait sane se déformer ou s'incruster dans lo noyau, tout déplacement avant coulée risquant de provoquer des défauts d'uniformité dans l'épaisseur de la pièce et les détériorations du noyau lors du retrait s'opposant à sa réutilisation.
L'invention apporte une solution de ces difficultés et elle a pour objet un cabochon de centrage, qui garantit, lors de la coulée, notamment par centrifugation et plus spécialement de corps creux en acier, le centrage rigoureux et permanent du noyau de ce corps creux.
Le cabochon de centrage qui fait l'objet de l'invention est remarquable notamment par les points suivants. Il se compose de deux têtons de petit diamètre, réunis par un dispositif élas- tique,dont l'un se fixe dans le noyau et dont l'autre, de même métal que la pièce à moubr, est pris au centre de la masse d'un têton de grand diamètre, fait en une matière dont la température de fusion est comprise entre celle du métal coulé et la tempéra- ture de préchauffage du moule,
Le dispositif élastique est par exemple constitué par deux rondelles tronconiques, de préférence ajourées,fixées l'une à. l'autre par leur grande base et solidaires respective- ment des deux tétons de petit diamètre.
Le têton de fixation du cabochon de centrage sur le noyau est fileté et venu d'une seule pièce avec la rondelle élastique intérieure.
Le têton de grand diamètre en métal plus fusible, qui entoure le têton de petit diamètre de même métal que la coulée, est de forme tronconique et prend appui par sa grande base contre la rondelle extérieure.
Il est constitué d'une matière dont la-densité est choisie inférieure à celle du métal de la coulée si l'on veut qu'après fusion, lors de la coulée, il se répartisse par centri- fugation sur la surface interne de la pièce ou de densité supé- riéuré à celle du métal:
de =la coulée s'il doit-se répartir à
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la surface externe de la pièce.
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Il peut être en alliage d'aluminiumiou,mélange à base d'aluminium dont la température de fusion est comprise entre.la température de lacoulée et celle du préchauffage et qui, lors - de la coulée, compense en partie, par .'apport de chaleur par aluminothermie, la chaleur empruntée au métal de la coulée pour le fondre, de telle façon que le .métal de la coulée arrive au contact du métal constituant le téton central qui doit se souder
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....... - l'''''.{ à lui à une température très peu supérieure de celle à laquelle commence sa,prise.
Dans d'autres cas il sera préférable de pré- voir la composition de l'alliage constituant le têton de grand diamètre, de telle façon que la fusion provoque une réaction endothermique dans le but d'accélérer la solidification, en ce point, du métal de la pièce' à mouler.
Dans la description qui va, suivre d'un mode de réalisa- tion du cabochon de centrage, objet de l'invention, donné d'ail- leurs uniquement à titre d'exemples on se référera au dessin annexé dont 'la figure unique représente en coupe une portion d'un moule pour le moulage centrifuge' d'un corps creux, avec un noyau cylindrique de diamètre inférieur au diamètre interne du corps creux et un cabochon de centrage utilisé'pour le centrage de ce' noyau,
Suivant l'exemple de réalisation .choisi et représenté, le cabochon de centrage, qui fait l'objet de l'invention, est utilisé pour maintenir à distance voulue de la surface interne 1 de l'empreinte du moule 2 destiné à la coulée d'un corps creux par centrifugation, la surface externe 3 du noyau 4 de ce corps creux.
La couche de métal coulé 5, que la centrifugation appliquera contre -l'empreinte du moule ne vient pas en contact avec le noyau, célui-ci étant d'un diamètre égal à celui de ouverture de ce corps creux, qui est supposée d'un diamètre inférieur au diamètre interne de la pièce à mouler dans la ré- gion représentée au dessina Ce noyau peut-être métallique.
Le cabochon de centrage comporte deux tétons de part et d'autre d'un dispositif élastique, qui se place dans l'interval-
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le 6 entre le noyau et la paroi interne de la pièce à mouler et qui est constitué par deux rondelles tronconiques 7,8 assem- blées l'une sur l'autre par leurs grandes bases et pouvant pré- senter des ajours augmentant leur flexibilité. Un de ces têtons 9, qui constitue la queue du cabochon et qui dans l'exemple choisi est creux et d'une pièce avec la rondelle interne 8, est fileté et vissé dans le noyau 4.
L'autre 10, dont la hauteur est égale à l'épaisseur de la paroi 5 de la pièce à mouler et qui est maintenu par frottement sur la rondelle externe 7, est fileté ou rainuré de manière à maintenir la masse d'un têton 11 de grand diamètre en métal plus fusible, qui l'entoure.
Le têton central 10,, qui sera pris dans la ma.sse de la paroi 5 et doit se souder au métal de la coulée est de même métal que la coulée et étamé. Son diamètre réduit permet son échauffement superficiel à la température de fusion lors de la coulée. Le métal qui l'entoure 11 a au contraire une température de fusion inférieur à la température de coulée, de manière à fondre entièrement lors de la coulée, maissupérieure à la tem- pérature de préchauffage du moule pour demeurer jusqu'à la cou'- lée.
Le noyau étant en place dans le moule et maintenu en po- sition correcte par des cabochons de centrage du type représenté', judicieusement disposés sur sa périphérie, lorsqu'on introduit l'acier en fusion dans le moule soumis à un mouvement de rota- tion rapide autour de son axe, le métal coule sur la paroi de l'empreinte et arrive au contact du métal fusible du cabochon, d'abord dans la partie de petit diamètre du cône ll. Il fond ce métal et arrive au contact du têton central 10 de môme métal que la coulée, à une température très peu supérieure à celle pour laquelle il commence à faire prise et il se soude à ce métal.
Au fur et à mesure que l'épaisseur de métal de la pièce moulée augmente cur la paroi de l'empreinte, le métal fusible du cabochon en fondant découvre le têton central 10 et l'épais- seur croissante de métal à fondre, qui résulte de la forme . 1
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conique extérieure "du cabochon', 'cômpense.1' éehaziffement. de' la masse par cônductibil3.té, -Ze, métâl-de 3.acôulée ârrivë donc toujours, à -11 état- sàuclànt au", contact du tetdii central 10 et pen- dant tout le-remplissage'- du.mouler le',noyao,r'w4te¯?souténu par le cabochon de centrage..
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En constituant le têton de grand diamètre en alliage
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approprié exothermique- ou' end¯oth.ermiquë 'on'peut obtenir un réchauffage'ou un refroidissement'et l'on dispose ainsi, pour un diamètre donné -du cabochon-'et une épaisseur adonnée de la . pièce, d'un'facteur variable', qui permet de régler exactement à la soudabilité la température-du métal coulé, arrivant au' contact du téton'centrale De nette façon le cabochon garde son efficacité comme moyen de centrage- pendant .-la'coulée et il l'orme' bloc avec -la pièce .après coulé
Suivant la densité -dû,
métal fusible du- cabochon par ' rapport à celle du m'étal boulé',- de métal fusible se répand en -pellicule rès mince à la surface externe' du -Interne de la pa- .
. roi de la pièce Pendant le refroidissement de la pièce moulée, le retrait est absorbé par le dispositif-élastique du cabochon, ce qui évite la détérioration du noyau et permet sa réutilisa-.. tion,
En raison du centrage'rigoureux du noyau assuré par les cabochons de centrage suivant l'invention, pendant la coulée, on obtient une pièce dont les cotes sont très voisines des cotes d'usinage de la pièce finie, d'où économie importante de matières premières, 'de main-d'oeuvre, de force motrice et de temps,
Bien entendu l'invention, n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté et décrit, qui n'a été donnéé qu'à titre d'exemple,
le dispositif élastique pouvant être réalisé d'autre façon et la forme extérieure du cabochon pouvant être différente. Un cabochon de centrage du.-type décrit trouve son utilisation aussi bien en moulage centrifuge qu'en moulage .statique ;;'le dispositif, élastique est alors logé dans un
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évidement approprié du noyau principal ou, si ce noyau porte des segments de noyau rapportés compensant la différence de diamètre de l'ouverture de sortie du noya.u et de l'intérieur du corps creux, il est pris dans l'épaisseur de ces segments.
Le cabo- chon suivant l'invention peut être utilisé dans d'autres mou- lages que,celui de métaux,' ciment, chaux, plâtre, matières plastiques etc; les matières constitutives du cabochon étant 'choisies suivant la matière, objet du moulage, le têton de cen- trage disparaissant lors du moulage, par exemple par dissolution dans la matière moulée ou par l'effet d'une réaction quelconque.