CA1110426A - Dispositif de coulee en basse pression de pieces de fonderie - Google Patents
Dispositif de coulee en basse pression de pieces de fonderieInfo
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Abstract
DISPOSITIF DE COULEE EN BASSE PRESSION DE PIECES DE FONDERIE. Dans un dispositif de coulée de pièces de fonderie, est prévue une source de métal liquide sous basse pression, donnée. par un four sous pression, colonne de métal ou tout autre dispositif débitant dans une chambre de répartition du métal, reliée aux empreintes du moule par des attaques de coulée de la pièce. Selon l'invention, la chambre de répartition est disposée verticalement, parallèlement aux faces des pièces recevant les attaques de coulée, les attaques reliant horizontalement la chambre aux empreintes de moule et transmettant la pression du métal de la chambre aux pièces coulées pendant leur solidification après remplissage des empreintes. Ce dispositif est utilisable pour la coulée de pièces de moteurs thermiques, de machines-outils et analogues.
Description
111~4Z6 La présente invention concerne un dispositif de coulée de pièces de fonderie et en particulier se rapporte à un perfectionnement aux techniques de coulée en basse pression de pièces de fonderie, soit en coquilles, soit en moules en sable.
Il est connu que des pieces de grande surface consti-tuées de masses hétérogènes peuvent être coulées et alimentées par des attaques multiples en partant d'une chambre de répar-tition, calorifugée ou non, situee sous l'empreinte de pièce.
Cette disposition est principalement retenue pour les pièces non noyautees ou pour celles dont les noyaux debouchent parde faibles surfaces à l'exterieur des pièces. Une telle dispo-sition est dejà connue.
Cependant, pour la couIee des pièces fortement noyau-tees en coquilles, où une grande quantite de sable est presente en dehors des pièces, ainsi que dans le cas de pièces coulees entièrement en mouIes en sable, il est souhaitable d'eviter cette disposition, car des particuIes de sable peuvent tomber dans la chambre de repartition par les attaques de coulée. Il en résulte sur les pièces produites des inclusions néfastes pour la qualité.
La présente invention permet d'eviter l'inconvenient signale pour les pieces fortement noyautees, en adoptant une conception differente de la chambre de repartition qui n'est plus placee à plat sous l'empreinte de la pièce.
Selon la presente invention, il est prevu un disposi-tif de coulee de pieces de fonderie, comportant une source de métal liquide sous basse pression,-celle-ci étant donnée par un four sous pression, colonne de métal ou tout autre dispositif debitant dans une chambre de répartition du metal reliée aux empreintes du moule par des attaques de coulée de la piece.
Ce dispositif est caractérise en ce que la chambre de reparti-.~,... j.~
1~ 4Z6 .
tion, en forme d'une boIte plate renforcee interieurementpar des entretoises transversales reliant les parois verticales longitudinales parallèles de la boite, un couvercle fermant le dessus de la boite, est disposee verticalement, parallele-ment aux faces des pièces recevant les attaques de coulee, lesdites attaques reliant horizontalement ladite chambre aux- -dites empreintes de mouIe et transmettant la pression du métal .
de la chambre aux pieces couIees pendant leur solidification après remplissage des empreintes, et que la source de metal liquide sous basse pression comporte un four alimentant au moins un moule en coquille par un tube debitant du metal liquide ~ .
dans la chambre de repartition et de pression chauffee et dis-posee dans un plan de joint vertical des elements du moule coquille et entre les plateaux de la presse horizontale et -contre la paroi du ou des moules qu'elle alimente, le ou les moules étant disposés dans la presse horizontale avec leurs plans de joint verticaux.
Une disposition particulière faisant l'objet de la présente invention est relative à la fabrication de culasses de moteurs ou de pièces compliquées qui font appel à un noyau-tage tr~s fragile et en particulier à des noyaux fabriqués parun procédé de durcissement du sable en boIte froide où il existe des possibilites de deformations importantes par suite de la plasticite à chaud des agglomérants. Dans ce cas, il faut éviter tout effort dû à la poussée du métal sur les noyaux et favoriser un dégagement maximal des gaz du noyau. -`
Un dispositif de couIée qui permet de satisfaire les exigences ci-dessus peut être caractérisé en ce que les moules sont disposés de telle faÇon de part et d'autre de la chambre de répartition de couIée que les pièces a couIer se trouvent en position verticale de couIée, une extremite de la pièce se trouvant en appui sur la partie basse d'une coquille de moulage.
B ~;
,...
1~ 4Z6 On notera que le fait de passer de la coulée de deux - culasses horizontales dans-le premier mode de réalisation à celle de quatre culasses verticales dans le cas du dernier dispositif, modifie peu la capacité d'écoulement du'métal entre la chambre de répartition et les empreintes, puisque le nombre d'attaques de couIées par etage est sensiblement le même. La vitesse de montee du metal dans la chambre doit être en rapport avec les possibilités d'écoulement pour obtenir un remplissage étage par etage.
Ces dispositions examinees pour des cuIasses sont les mêmes pour des carters, supports ou'toutes autres pieces d'une certaine surface ayant une hétérogénéité de masse, qui oblige à prévoir une alimentation en métal liquide en des points multiples. -' D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après faite de plusieurs modes de réalisation du dispositif de couIée, donnés à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans leslquels :
- la figure 1 montre en une vue schématique en pers-pective un moule pour la couIée de culasses de moteur orienteesur une face de plus petites dimensions avec sa chambre de ré-partition selon l'invention;
la figure 2 est une vue en coupe verticale du moule de la figure 1 avec ses éjecteurs, pour illustrer le démoulage , . ~
` ` ` i ` ~
des pieces;
- la figure 3 montre dans une vue en plan.un.dispo-sitif à deux presses pour la coulee des culasses ( ou pièces compliquees) où les pi2ces sont placees sur une de leurs faces de plus petites dimensions;
- la figure 4a est une coupe suivant la ligne .
IV-IV de la figure 3 dans le cas d'une seule piece coulée, - la figure 4b est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 dans le cas de pieces coulées sur les deux faces de la chambre de coulée:
- la figure 5 montre, en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 un dispositif de coulée avec une chambre de répartition calorifugee;
- la figure 6 montre la même vue en coupe d'un dispositif de coulée a~ec une chambre de répartition non- .
calorifugee, avec plusieurs points d'alimentation du moulet - - la figure 7 est une vue en coupe suivant un plan horizontal passant par la ligne VII-VII de la figure 6;
- la figure 8 montre une séquence de démoulage (a,b, c, d) du dispositif de la figure 6t : - les figures 9 et 10 montrent en coupe axiale verticale respectivement.deux modes de réalisation de chambre de répartition munie de son couvercle et d'une rampe intérieure . .
de chauffage à gaz; .
- la figure 11 montre une vue en élévation partielle d'une presse avec un dispositif de coulée avec coupe verticale partielle des moules, pour. des pieces telles que culasses :
coulées verticalement par quatre:
- la figure 12 est une vue en plan d'une moitié du ~0 dispositif de la figure 11, l'autre moitié étant symétrique;
- la figure 13 est une vue latérale de la chambre de coulée de la figure llt ` `` l~lQ426 - la figure ~4 montre, à.plus grande échelle les détails des assemblages de noyaux de la figure 11, a la partie gauche du dessin en. coupe horizontale dans la réglette : et à la partie droite en coupe a travers les attaques de coulée:
- la figure 15 montre une coupe axiale lon.~itudi-nale verticale de la chambre de répartition des figures 11 à
13 munle d'un chauffage électrique direct, - la figure 16 est une Yue en coupe agrandie de la chambre de répartition, la chambre avec une résistance du chauffage électrique plongeante dans le bain de métal de la chambre;
- la figure 17 montre un exemple d'application du systeme de coulée à une pièce coulée en un moule en sable, telle qu'un banc de machine-outil;
- la figure 18 montre la même application.d'un moule en sable avec deux pièces coulées disposées symétriquement de part et d'autre de la chambre de coulée.
En se reportant aux figures 1 et 2, on voit une chambre de répartition 1 en forme de boîte plate placée verti-calement sur un grand c8té, entre deux moules 2, 3 permettant de couler, par exemple, deux pièces. Un tube de coulée 4 arrivant latéralement en la partie basse de la chambre permet de l'alimenter en métal fondu provenant d'un four de coulée à basse pression.
Chaque moule comprendune.première partie mobile 5 dans laquelle passent des éjecteurs 6 actionnés par un mécanis-me indiqué schématiquement en 7, et une partie 8 de la seconde demi-coquille pouvant être séparée de la première. Les pièces à couler 9 sont, dans l'exemple considéré des culasses de moteur à quatre cylindres de voitures automobiles.
. La chambre de répartition de coulée 1 est formée ~ - 4 -' :
d'une pièce de fonderie en.un alliage s'oxydant peu-.à la.
flamme tel qu'une fente refractaire. Les faces verticales lOa, lOb de la chambre sont reunies par des entretoises de raidissement 11. Le dessus de la chambre est ferme par un couvercle 12 qui donne accès a l'intérieur de la chambre de répartition.
Les attaques de coulée 13 de la chambre de réparti-tion 1 sont placées dans des réglettes en sable 14 dont, de préférence, l'agglomérant doit résister particulierement bien 10 a la chaleur; on utilise, par exemple, des résines phénoliques ~
ou furaniques chargees en alcool furfurylique. La face de la culasse qui sera disposee du côte des chambres de combustion du moteur est obtenue par ces reglettes 14 et par des coquilles, ..
refroidies ou non, qui seront decrites en detaiL plus loin, ainsi que des blocs de noyaux dont sont solidaires les reglet-tes 14 et qui constituent les parties internes de la culasse, reglette et bloc formant un ensemble peu fragile et rigide qu'il est facile derem~uler par un dispositif mecanique. ~-Les attaques de coulée placées dans les réglettes peuvent être munies de filtres en fibre de verre ou d'une autre matiere connue dans la coulee d'alliages legers. Ces réglettes évltent un ancrage ou accrochage accidentel lors de :
la solidification des attaques de coulee dans le moule et, de ce fait, les risques de formatio~ de criques sont reduits -en assurant une constance de temperature dans cette zone critique de l'alimentation.
Le demoulage des pièces est fait par le déplacement de l'ensemble 5, 6, 8 du moule; apres une certaine course, la partie 8 du moule et les éjecteurs 6 s'arrêtent, tandis que la partie 5 du moule continue sa course horizontale pour démouler l'empreinte.
Les éjecteurs 6 reprennent ensuite leur position . ~ ~ 5 ~
dans la partie 5 du mouIe et la pièce 9 est pr~te pour son éjection par des éjecteurs ~non représentés) de la partie 8 du moule qui la soulevent verticalement de cette dernière, et pour son évacuation par un dispositif mécanique. Si des éléments profonds à démouier existent sur le plan.15 du moule, une éjection dans le sens de la flèche E peut être nécessaire, en passant au travers de la chambre de répartition 1.
La disposition ci-dessus ne permet alors que de couler une seule pièce a chaque injection, au lieu de deux pieces si cette double éjection n'est pas nécessaire.
On décrira maintenant une machine permettant de couler deux pi8ces a chaque injection si aucune éjection.
n!était nécessaire pour démouler la face recevant les attaques de coulée, ou une seule piece lorsqu'il y a nécessité d'une.
éjection.
Une telle machine, selon la figure 3, comprend une ou deux presses horizontales 16 munies de chambres de réparti-- tion de coulée verticales l alimentées simultanément par une tubulure 17 en forme d'y raccordée à un four de coulée à
basse pression 18 a voûte rayonnante o~ a induction d'une capacité en rapport avec la production nécessaire. Deux plateaux verticaux 20 de.la presse, suivis de moules a co-quilles 2, 3 selon la figure 1, peuvent encadrer chaque chambre re répartition l; seul un moule 2 est complètement représenté
. - sur le des~in. Les moules peuvent être simples pour la coulée de deux pieces, ou doubles pour la coulée de quatre pièces, comme il a ete indiqué précédemment.
En ce reportant a la figure 4a, on voit le cas d'une seule pièce coulée. Chaque face verticale du moule 3 comporte .
des éjecteurs; la face de la partie mobile 5 du moule conte-nant une partie 29 de la coquille est traversée par deux éjecteurs 6a disposés horizon.talement et la fa.ce de la ~artie lV~Z6 fixe 27 de la coquille est traversee par des ejecteurs qui traversent les entretoises de raidissement 11 de la chambre 1 dans des perçages 19 prevus à cet effet. La chambre 1 est rechauffee par des brûleurs 21 repartis sur le couvercle 12 de la chambre de coulee 1, a l'int8rieur de sa semelle 22 -montée sur une base 23 et sur sa face verticale 10b.
Le plateau vertical fixe 20 de la presse 16 est traversé par les sorties 24 des attaques de coulee de la chambre de coulée 1, qui sont formées dans des bossages tron-coniques 25 de la chambre et sont calorifugées en 26. A
l'intérieur de ce plateau 20 se trouvent une premiere demi-; coquille métallique 27 et une reglette en sable a noyaux 14 - sur laquelle sont rassembles les divers élements de noyaux 28a, b, c, d formant les contours de la culasse à couler et qui se trouvent dans la partie amovible 8 de la deuxieme demi-coquille contenue dans la partie mobile 5 du moule, portant également une autre partie 29 de la demi-coquille avec des empreintes et placee sur le plateau horizontal 30 mobile de la presse 16. -Dans la demi-coquille 27 se trouYent les orifices d'attaques de coulée 13, constitues par des reglettes en sable 3L; les orifices 13 traversent egalement la reglette 14.
Des orifices de refroidissement 32 peuvent être prevus dans la demi-coquille 27.
En variante de realisation, la figure 4b mon~re le cas de pièces ne necessitant pas d'e]ection sur la face. On y retrouve une chambre de repartition de coulee 1 mais qui présente des bossages 25 a~ec des sorties 24 des attaques de coulée sur ses deux faces ~erticales 10a et 10b. Seuls des éjecteurs 6a passent dans la partie 5-29 du moule placee sur le plateau 30 de la presse 16. Les brûleurs 21 de rechauffe-ment de la chambre 1 sont répartis seulement sur le couvercle 12 et dans la semelle 22.
- 6a -.
`-`` lllQ4Z6 La figure 5 montre un mode de realisation d'une va-riante de la figure 4b avec une chambre de repartition de coulee la calorifugee, suivant la technique deja connue mentionnee au debut.
Cette chambre la est garnie à l'interieur de ses faces verticales 9, 10, dans son fond et dans son couvercle 12a d'un produit réfractaire isolant 33 qui delimite egalement les sorties de coulée tronconiques 24 qui se continuent par les ori-fices d'attaques de coulée 13 formées dans les pieces en forme de manchon 31 qui traversent la demi-coquille 27. Ces manchons se terminent par une partie tronconique s'évasant vers les em-preintes dans la partie 8 du moule et formant l'injection de l'attaque de couIée 13. Une fermeture de couvercle 12b permet l'acces rapide a l'intérieur de la chambre.
Comme dans le cas de la figure 2, le moule comprend un élément mobile 5 contenant la partie 29 de la demi-coquille et traversé par des éjecteurs-6a commandés par un mécanisme 7 de la presse horizontale 16, et un deuxieme elément mobile 8 contenant des éjecteurs 6c qui peuvent soulever verticalement la piece coulée â évacuer au moyen d'un dispositif mécanique appro-prié 35 après le deplacement horizontal de la partie 5 du moule.Les bossages 25 de la chambre et les manchons 31 des fisures 4a et 4b sont remplaces ici par des manchons metalliques 31a qui forment l'attaque de coulee 13 et sont fixes sur les parois lOa lOb de la chambre la et occupent des evidements appropries dans ` la partie de coquille 27.
La figure 6 montre un autre mode de realisation, en variante de celui de la figure 4b, avec une chambre de reparti- ;
tion verticale lb non calorifugée ayant des attaques de coulée des mouIes en des points multiples. Deux mouIes sont disposés dans la presse horizontale de part et d'autre de la chambre de répartition lb, mais un seul moule est represente sur le dessin.
1'' " :
" ` 1110426 ~ _! i On y trouve à peu près les mêmes.elements : chambre lb, bossages tronconiques 25 de la chambre, plateaux verticaux 20,.-partie de moule 5, 8, première demi-coquille 27, 29, elements de noyaux 28, attaques de couIee 13, éjecteurs horizontaux 6a et verticaux 6c et brûleurs 21 superieurs et inferieurs.
En se reportant à la figure 7, on voit que la.chambre , . ~
111(~4Z6 .
de coulée ~erticale lb encadrée par les plateaux ~erticaux 20 de la presse 16, est entrecoupée dans le sens longitudinal par des entretoises de raidissement transversales 11 et pré-sente dans ce sens de chaque côté une série de bossages tron-coniques 25 disposés entre les entretoises 11 et traversés par des ouvertures de sortie 24 des attaques de coulée cor-respondantes. Les bossages 25 pénetrent dans un é~idement 34 du plateau vertical 20 à l'intérieur duquel est placée la demi-coquille 27 dont la face extérieure affleure les bossages et qui présente à son tour des nervures extérieures 35 qui pénetrent dans des évidements 36 entre les bossages 25 de la chambre. La demi-coquille 27 présente également des évide-ments dans lesquels sont introduits des manchons ou bossages en sable 31 réunis en un ensemble 37 et qui présentent des passages formant les attaques de coulee 13 qui sont consti-tués dans la réglette en sable 14 solidaire de l'ensemble -- 37 et à laquelle sont fixes les elements de noyau 28. Des brûleurs 21 sont egalement disposes aux deux extremités longitudinales de la boîte de coulée lb.
La figure 8 montre schématiquement une sequence de demoulage du moule des figures 6, 7. Dans une premiere sé-quence a la partie mobile 5 du moule est en appui contre le plateau fixe 20O Une traction dans le sens de la flèche E
va être exercée sur la partie mobile 5 du moule. Dans la ~ séquence b le plateau 30 de la presse se déplace avec les éjecteurs 6a et 6c aYec les deux parties mobiles 5 et 8 du moule qul se détachent du plateau fixe 20. Dans la séquence c seule la partie mobile 5 du moule continue a se déplacer dans le sens de la fleche E1, les éjecteurs restent immobiles. Dans la derniere séquence d, les éjecteurs horizontaux 6a sont retirés de la partie 8 du moule dans le sens de la flèche E2 et les éjecteurs ver-ticaux 6c passent dans la partie 8 du moule pour remonter la .. : . .. .
pièce moulée 9.~erticalement dans le sens de la fleche E3 et pour permettre à.un dispositif d'évacuation 38 de la saisir.
A la figure 9 est représentee en coupe a~iale longitudinale verticale une chambre de répartition de coulée lc présentant sur chaque face ~erticale 10 deux rangées hori-zontales de bossage 25 avec les sorties 24 d'attaque de coulée.
On y voit entre les deux rangées de bossages des entretoises de raidissement 11 et a la partie inférieure un tube 39 avec une bride 40 de raccordement a la tubulure d'alimentation en métal liquide 17 de la figure 3. Un couvercle 12c ~ ner~ures supérieures 41 et inferieures 42 ferme le dessus de la cham-bre lc. Sous le fond 43 de la chambre lc sont disposes dans une rampe inclinee 44, dës brûleurs a gaz 21 permettant le réchauffement du métal liquide alimentant la chambre. Des supports verticaux 45 fixent la rampe a des semelles 46.
La figure 10 représente une chambre similaire a celle de La figure 9, mais plus allongée dans le sens lon.gi-tudinal et présentant au moins deux séries de bossages 25 avec des sorties 24 d'attaque de coulée permettant un groupe-ment de plusieurs pieces. a couler par chaque face de la cham-bre, en disposant dans les moules un nombre correspondant de groupements 8 du noyaux 28.
Les deux séries d'attaque de coulée son.t séparées . .
par un espace sans attaques de coulée mais dans lequel les -:
parois de la chambre sont toujours réunies par des en.tretoises 11. Une rampe inclinée 44 dans laquelle sont répartis des brûleurs à gaz 21 est disposée en-dessous du fond 43 de la chambre sur des supports 45 à semelle 46 répartis.
Une derniere Yariante du dispositif de coulée selon l'invention se rapporte a la fabrication de culasses ou de pieces compliquées qui font appe7 a une coulée pour laquelle, X . _ 9 _ selon les figures 11 à 14,,les pièces.a. coulex sont.verticales, c'est-~-dire ont leur plus petite fa.ce orie~tée vers la partie basse de la coquille. La partie droite des figures 11, 12 montre le moule ouvert, la partie gauche le moule ferme. On voit que la chambre de repartition de coulée ld est du même type plat que dans les exemples précédents avec un tube de coulee 39 dans sa partie basse se raccordant par une bride 40 a la tubulure d'alimentation 17 de la figure 3.
La chambre est disposée entre deux plateaux verti-caux 20 de.la presse 16 et presente sur chaque face une serie de bossages 25 (des series'de cinq en hauteur et deux en lar-geur dàns le present exemple pour chaque piece a couler) qui penetrent a l'intérieur du'plateau 20 pour venir en appui avec la demi-coquille 27 fixee à l'interieur du plateau et qui contient des evidements 47 pour les attaques de coulée dans lesquels viennent s'engager des manchons 31 de ces atta~
ques de coulée 13 que porte les réglettes 14. Des nervures 35 renforcent la rigidité des demi-coquilles 2~ et sont enga-. gées dans des évidements correspondants entre les bossages : 20 25 de la chambre ld. Sur les réglettes 14 sont aussi fixés ~' les divers noyaux 28 formant les deux pieces a couleri les réglettes avec les noyaux prennent appui a leur partie infé- ' rieure sur une partie mobile 8 de la coquille qui coulisse sur des guidages 48 de la presse 16. Une partie mobile 5 ~' du moule qui porte la coquille 29 avec des empreintes et les :
éjecteurs 6a et 6c fait suite ~ la coquille 8. Un élément de moule 49 se déplaçant horizontalement permet de bloquer la coquille 29 lorsqu'elle est engagée sur la partie 8 de la coquille dont la réglette 14 vient.s'engager dans la partie évidée de la coquille 27.
Après coulée et après ouverture du moule, la pièce coulée peut etre éjectée verticalement vers le haut grâce au dispositif spécial 38 qui peut la saisir sur la coquille 8.
- 10 - . .
Comme dans ies exemples precedents, des entretoises de renforcement trans~ersales ll sont prevues entre les deux parois verticales. Mais pour la clarté du dessin, ces entre-toises n'y ont pas été représentées.
Le fait qu'une extrémité de la pi~ce à couler se trouve sur la partie basse de la coquille permet de regrouper deux noyaux sur une portée commune, d'où diminution de la quantité de sable utilisé en 28.
Cette disposition permet de couler quatre pieces à chaque injection, sans que~cette quantité soit limitati~e~
le nombre de piaces coulées dépend de'leur concept.
Il est à remarquer que la coulee de ~uatre pièces dans le cas de culasses'placées horizontalement est peu envi-sageable actuellement en raison des déformations qu'un canal de lm à 1,50m peut avoir, surtout s'il est chauff~.
La conception génerale de la chambre de r~partition ' ne change pas le chaufage qui peut toujours se faire par des brûleurs 21 à la periphérie.
' Cependant, l'espace qui existe entre les deux em-preintes d'un même côte du moule et qui ne correspond pas ~
une zone d'alimentation, donne la possibilité de chauffer le metal directement dans la chambre de répartition par une boucl~ a cir- ~-~ ' ~~~~~-' ~~~' ' ~~ ' ~~'~
. _ . _ . . . . .. .
.. .. ~ ... .. . _ . . _ . _ 111~4~6 , culation de gaz ou par des resistances electriques plongeantes fixees au couvercle superieur 12 lequel permet toujours l'accès à l'interieur de la chambre de repartition ld.
En se reportant aux figures 15 et 16, on voit qu'une boucle 50 d'une resistance chauffante electrique est plongee dans le plan median longitudinal vertical de la chambre ld à l'interieur de celle-ci, les extremites de deux branches de la boucle etant fixees dans le couvercle 12 de la chambre.
Une boite de raccordement,-non representee, est donc montee à
cet effet sur le couvercle. La boucle resistante est disposée dans la partie centrale de la chambre et plonge jusqu'au niveau des sorties de coulees 24 se trouvant près du fond de la chambre, `~
dans le but de reguler la temperature du metal pendant l'alimen-tation de la pièce.
Bien entendu, on peut disposer dans le même but à la place de la boucle resistante une boucle tubuIaire à circulation de flamme de gaz suivant les contours internes et externes de la chambre. ~`~
Si une ejection etait necessaire pour demouler la face recevant les attaques de coulee dans les dispositifs ci-dessus de coulee de pièces verticales, on pourrait procéder à
la couIee de deux pièces seuIement à chaque injection suivant la description precedente de coulée avec une chambre de réparti-tion verticale de pièces disposées horizontalement dans le moule.
Le système de couIee selon l'invention peut s'appli-quer également aux moules entièrement en sable. Dans ce cas, la chambre de repartition situee dans le moule en sable peut difficilement y etre maintenue avec du metal liquide, par rechauf-fage, en vue d'en recuperer le metal sous cette forme. Par contre l'investissement d'outillage est moindre et convient donc mieux aux fabrications de petites series, ou meme de pièces indivi-duelles. Le maintien en basse pression de la solidification peut ,...._ " ~, 111~4Z6 , être assure, dans ce cas des moules en sable, par des colonnes de p~ession de metal liquide. Les figures 17 et 18 en montrent un exemple d'application a des pieces telles que des bancs de machines-outils.
La figure 17 represente un mouIe 2 pour une piece telle qu'un banc de machine-outil, brute de demoulage, avec sa chambre de repartition 12 dont le dessin est fonction de celui de la pièce , reliee a la piece 2 par des attaques de couIee 13 et alimentée par un chenal de coulee 4. Une ou plusieurs colon-nes de pression 51 assurent le maint1en en basse pression de la chambre 1 et de la piece dans le moule 2 pendant sa solidifi-cation.
La figure 18 represente schematiquement le même sys- -tème de coulee, avec deux pieces dans des moules 2 et 3 de part -et d'autre de la chambre 1, constituant ainsi une variante de coulee en moule en sable du système de la figure 1, decrit pour la coquille. Cette disposition est des plus avantageuses, car la chambre de repartition, plus rechauffee par le passage de metal alimentant deux pieces au lieu d'une, et mieux maintenue en temperature entre ces deux pieces, a son efficacite augmentee pour alimenter leur retrait de solidification par accroissement des gradients de température entre la chambre et les pièces.
. . :
i ~ 12 -,.
Il est connu que des pieces de grande surface consti-tuées de masses hétérogènes peuvent être coulées et alimentées par des attaques multiples en partant d'une chambre de répar-tition, calorifugée ou non, situee sous l'empreinte de pièce.
Cette disposition est principalement retenue pour les pièces non noyautees ou pour celles dont les noyaux debouchent parde faibles surfaces à l'exterieur des pièces. Une telle dispo-sition est dejà connue.
Cependant, pour la couIee des pièces fortement noyau-tees en coquilles, où une grande quantite de sable est presente en dehors des pièces, ainsi que dans le cas de pièces coulees entièrement en mouIes en sable, il est souhaitable d'eviter cette disposition, car des particuIes de sable peuvent tomber dans la chambre de repartition par les attaques de coulée. Il en résulte sur les pièces produites des inclusions néfastes pour la qualité.
La présente invention permet d'eviter l'inconvenient signale pour les pieces fortement noyautees, en adoptant une conception differente de la chambre de repartition qui n'est plus placee à plat sous l'empreinte de la pièce.
Selon la presente invention, il est prevu un disposi-tif de coulee de pieces de fonderie, comportant une source de métal liquide sous basse pression,-celle-ci étant donnée par un four sous pression, colonne de métal ou tout autre dispositif debitant dans une chambre de répartition du metal reliée aux empreintes du moule par des attaques de coulée de la piece.
Ce dispositif est caractérise en ce que la chambre de reparti-.~,... j.~
1~ 4Z6 .
tion, en forme d'une boIte plate renforcee interieurementpar des entretoises transversales reliant les parois verticales longitudinales parallèles de la boite, un couvercle fermant le dessus de la boite, est disposee verticalement, parallele-ment aux faces des pièces recevant les attaques de coulee, lesdites attaques reliant horizontalement ladite chambre aux- -dites empreintes de mouIe et transmettant la pression du métal .
de la chambre aux pieces couIees pendant leur solidification après remplissage des empreintes, et que la source de metal liquide sous basse pression comporte un four alimentant au moins un moule en coquille par un tube debitant du metal liquide ~ .
dans la chambre de repartition et de pression chauffee et dis-posee dans un plan de joint vertical des elements du moule coquille et entre les plateaux de la presse horizontale et -contre la paroi du ou des moules qu'elle alimente, le ou les moules étant disposés dans la presse horizontale avec leurs plans de joint verticaux.
Une disposition particulière faisant l'objet de la présente invention est relative à la fabrication de culasses de moteurs ou de pièces compliquées qui font appel à un noyau-tage tr~s fragile et en particulier à des noyaux fabriqués parun procédé de durcissement du sable en boIte froide où il existe des possibilites de deformations importantes par suite de la plasticite à chaud des agglomérants. Dans ce cas, il faut éviter tout effort dû à la poussée du métal sur les noyaux et favoriser un dégagement maximal des gaz du noyau. -`
Un dispositif de couIée qui permet de satisfaire les exigences ci-dessus peut être caractérisé en ce que les moules sont disposés de telle faÇon de part et d'autre de la chambre de répartition de couIée que les pièces a couIer se trouvent en position verticale de couIée, une extremite de la pièce se trouvant en appui sur la partie basse d'une coquille de moulage.
B ~;
,...
1~ 4Z6 On notera que le fait de passer de la coulée de deux - culasses horizontales dans-le premier mode de réalisation à celle de quatre culasses verticales dans le cas du dernier dispositif, modifie peu la capacité d'écoulement du'métal entre la chambre de répartition et les empreintes, puisque le nombre d'attaques de couIées par etage est sensiblement le même. La vitesse de montee du metal dans la chambre doit être en rapport avec les possibilités d'écoulement pour obtenir un remplissage étage par etage.
Ces dispositions examinees pour des cuIasses sont les mêmes pour des carters, supports ou'toutes autres pieces d'une certaine surface ayant une hétérogénéité de masse, qui oblige à prévoir une alimentation en métal liquide en des points multiples. -' D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après faite de plusieurs modes de réalisation du dispositif de couIée, donnés à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans leslquels :
- la figure 1 montre en une vue schématique en pers-pective un moule pour la couIée de culasses de moteur orienteesur une face de plus petites dimensions avec sa chambre de ré-partition selon l'invention;
la figure 2 est une vue en coupe verticale du moule de la figure 1 avec ses éjecteurs, pour illustrer le démoulage , . ~
` ` ` i ` ~
des pieces;
- la figure 3 montre dans une vue en plan.un.dispo-sitif à deux presses pour la coulee des culasses ( ou pièces compliquees) où les pi2ces sont placees sur une de leurs faces de plus petites dimensions;
- la figure 4a est une coupe suivant la ligne .
IV-IV de la figure 3 dans le cas d'une seule piece coulée, - la figure 4b est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 dans le cas de pieces coulées sur les deux faces de la chambre de coulée:
- la figure 5 montre, en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 un dispositif de coulée avec une chambre de répartition calorifugee;
- la figure 6 montre la même vue en coupe d'un dispositif de coulée a~ec une chambre de répartition non- .
calorifugee, avec plusieurs points d'alimentation du moulet - - la figure 7 est une vue en coupe suivant un plan horizontal passant par la ligne VII-VII de la figure 6;
- la figure 8 montre une séquence de démoulage (a,b, c, d) du dispositif de la figure 6t : - les figures 9 et 10 montrent en coupe axiale verticale respectivement.deux modes de réalisation de chambre de répartition munie de son couvercle et d'une rampe intérieure . .
de chauffage à gaz; .
- la figure 11 montre une vue en élévation partielle d'une presse avec un dispositif de coulée avec coupe verticale partielle des moules, pour. des pieces telles que culasses :
coulées verticalement par quatre:
- la figure 12 est une vue en plan d'une moitié du ~0 dispositif de la figure 11, l'autre moitié étant symétrique;
- la figure 13 est une vue latérale de la chambre de coulée de la figure llt ` `` l~lQ426 - la figure ~4 montre, à.plus grande échelle les détails des assemblages de noyaux de la figure 11, a la partie gauche du dessin en. coupe horizontale dans la réglette : et à la partie droite en coupe a travers les attaques de coulée:
- la figure 15 montre une coupe axiale lon.~itudi-nale verticale de la chambre de répartition des figures 11 à
13 munle d'un chauffage électrique direct, - la figure 16 est une Yue en coupe agrandie de la chambre de répartition, la chambre avec une résistance du chauffage électrique plongeante dans le bain de métal de la chambre;
- la figure 17 montre un exemple d'application du systeme de coulée à une pièce coulée en un moule en sable, telle qu'un banc de machine-outil;
- la figure 18 montre la même application.d'un moule en sable avec deux pièces coulées disposées symétriquement de part et d'autre de la chambre de coulée.
En se reportant aux figures 1 et 2, on voit une chambre de répartition 1 en forme de boîte plate placée verti-calement sur un grand c8té, entre deux moules 2, 3 permettant de couler, par exemple, deux pièces. Un tube de coulée 4 arrivant latéralement en la partie basse de la chambre permet de l'alimenter en métal fondu provenant d'un four de coulée à basse pression.
Chaque moule comprendune.première partie mobile 5 dans laquelle passent des éjecteurs 6 actionnés par un mécanis-me indiqué schématiquement en 7, et une partie 8 de la seconde demi-coquille pouvant être séparée de la première. Les pièces à couler 9 sont, dans l'exemple considéré des culasses de moteur à quatre cylindres de voitures automobiles.
. La chambre de répartition de coulée 1 est formée ~ - 4 -' :
d'une pièce de fonderie en.un alliage s'oxydant peu-.à la.
flamme tel qu'une fente refractaire. Les faces verticales lOa, lOb de la chambre sont reunies par des entretoises de raidissement 11. Le dessus de la chambre est ferme par un couvercle 12 qui donne accès a l'intérieur de la chambre de répartition.
Les attaques de coulée 13 de la chambre de réparti-tion 1 sont placées dans des réglettes en sable 14 dont, de préférence, l'agglomérant doit résister particulierement bien 10 a la chaleur; on utilise, par exemple, des résines phénoliques ~
ou furaniques chargees en alcool furfurylique. La face de la culasse qui sera disposee du côte des chambres de combustion du moteur est obtenue par ces reglettes 14 et par des coquilles, ..
refroidies ou non, qui seront decrites en detaiL plus loin, ainsi que des blocs de noyaux dont sont solidaires les reglet-tes 14 et qui constituent les parties internes de la culasse, reglette et bloc formant un ensemble peu fragile et rigide qu'il est facile derem~uler par un dispositif mecanique. ~-Les attaques de coulée placées dans les réglettes peuvent être munies de filtres en fibre de verre ou d'une autre matiere connue dans la coulee d'alliages legers. Ces réglettes évltent un ancrage ou accrochage accidentel lors de :
la solidification des attaques de coulee dans le moule et, de ce fait, les risques de formatio~ de criques sont reduits -en assurant une constance de temperature dans cette zone critique de l'alimentation.
Le demoulage des pièces est fait par le déplacement de l'ensemble 5, 6, 8 du moule; apres une certaine course, la partie 8 du moule et les éjecteurs 6 s'arrêtent, tandis que la partie 5 du moule continue sa course horizontale pour démouler l'empreinte.
Les éjecteurs 6 reprennent ensuite leur position . ~ ~ 5 ~
dans la partie 5 du mouIe et la pièce 9 est pr~te pour son éjection par des éjecteurs ~non représentés) de la partie 8 du moule qui la soulevent verticalement de cette dernière, et pour son évacuation par un dispositif mécanique. Si des éléments profonds à démouier existent sur le plan.15 du moule, une éjection dans le sens de la flèche E peut être nécessaire, en passant au travers de la chambre de répartition 1.
La disposition ci-dessus ne permet alors que de couler une seule pièce a chaque injection, au lieu de deux pieces si cette double éjection n'est pas nécessaire.
On décrira maintenant une machine permettant de couler deux pi8ces a chaque injection si aucune éjection.
n!était nécessaire pour démouler la face recevant les attaques de coulée, ou une seule piece lorsqu'il y a nécessité d'une.
éjection.
Une telle machine, selon la figure 3, comprend une ou deux presses horizontales 16 munies de chambres de réparti-- tion de coulée verticales l alimentées simultanément par une tubulure 17 en forme d'y raccordée à un four de coulée à
basse pression 18 a voûte rayonnante o~ a induction d'une capacité en rapport avec la production nécessaire. Deux plateaux verticaux 20 de.la presse, suivis de moules a co-quilles 2, 3 selon la figure 1, peuvent encadrer chaque chambre re répartition l; seul un moule 2 est complètement représenté
. - sur le des~in. Les moules peuvent être simples pour la coulée de deux pieces, ou doubles pour la coulée de quatre pièces, comme il a ete indiqué précédemment.
En ce reportant a la figure 4a, on voit le cas d'une seule pièce coulée. Chaque face verticale du moule 3 comporte .
des éjecteurs; la face de la partie mobile 5 du moule conte-nant une partie 29 de la coquille est traversée par deux éjecteurs 6a disposés horizon.talement et la fa.ce de la ~artie lV~Z6 fixe 27 de la coquille est traversee par des ejecteurs qui traversent les entretoises de raidissement 11 de la chambre 1 dans des perçages 19 prevus à cet effet. La chambre 1 est rechauffee par des brûleurs 21 repartis sur le couvercle 12 de la chambre de coulee 1, a l'int8rieur de sa semelle 22 -montée sur une base 23 et sur sa face verticale 10b.
Le plateau vertical fixe 20 de la presse 16 est traversé par les sorties 24 des attaques de coulee de la chambre de coulée 1, qui sont formées dans des bossages tron-coniques 25 de la chambre et sont calorifugées en 26. A
l'intérieur de ce plateau 20 se trouvent une premiere demi-; coquille métallique 27 et une reglette en sable a noyaux 14 - sur laquelle sont rassembles les divers élements de noyaux 28a, b, c, d formant les contours de la culasse à couler et qui se trouvent dans la partie amovible 8 de la deuxieme demi-coquille contenue dans la partie mobile 5 du moule, portant également une autre partie 29 de la demi-coquille avec des empreintes et placee sur le plateau horizontal 30 mobile de la presse 16. -Dans la demi-coquille 27 se trouYent les orifices d'attaques de coulée 13, constitues par des reglettes en sable 3L; les orifices 13 traversent egalement la reglette 14.
Des orifices de refroidissement 32 peuvent être prevus dans la demi-coquille 27.
En variante de realisation, la figure 4b mon~re le cas de pièces ne necessitant pas d'e]ection sur la face. On y retrouve une chambre de repartition de coulee 1 mais qui présente des bossages 25 a~ec des sorties 24 des attaques de coulée sur ses deux faces ~erticales 10a et 10b. Seuls des éjecteurs 6a passent dans la partie 5-29 du moule placee sur le plateau 30 de la presse 16. Les brûleurs 21 de rechauffe-ment de la chambre 1 sont répartis seulement sur le couvercle 12 et dans la semelle 22.
- 6a -.
`-`` lllQ4Z6 La figure 5 montre un mode de realisation d'une va-riante de la figure 4b avec une chambre de repartition de coulee la calorifugee, suivant la technique deja connue mentionnee au debut.
Cette chambre la est garnie à l'interieur de ses faces verticales 9, 10, dans son fond et dans son couvercle 12a d'un produit réfractaire isolant 33 qui delimite egalement les sorties de coulée tronconiques 24 qui se continuent par les ori-fices d'attaques de coulée 13 formées dans les pieces en forme de manchon 31 qui traversent la demi-coquille 27. Ces manchons se terminent par une partie tronconique s'évasant vers les em-preintes dans la partie 8 du moule et formant l'injection de l'attaque de couIée 13. Une fermeture de couvercle 12b permet l'acces rapide a l'intérieur de la chambre.
Comme dans le cas de la figure 2, le moule comprend un élément mobile 5 contenant la partie 29 de la demi-coquille et traversé par des éjecteurs-6a commandés par un mécanisme 7 de la presse horizontale 16, et un deuxieme elément mobile 8 contenant des éjecteurs 6c qui peuvent soulever verticalement la piece coulée â évacuer au moyen d'un dispositif mécanique appro-prié 35 après le deplacement horizontal de la partie 5 du moule.Les bossages 25 de la chambre et les manchons 31 des fisures 4a et 4b sont remplaces ici par des manchons metalliques 31a qui forment l'attaque de coulee 13 et sont fixes sur les parois lOa lOb de la chambre la et occupent des evidements appropries dans ` la partie de coquille 27.
La figure 6 montre un autre mode de realisation, en variante de celui de la figure 4b, avec une chambre de reparti- ;
tion verticale lb non calorifugée ayant des attaques de coulée des mouIes en des points multiples. Deux mouIes sont disposés dans la presse horizontale de part et d'autre de la chambre de répartition lb, mais un seul moule est represente sur le dessin.
1'' " :
" ` 1110426 ~ _! i On y trouve à peu près les mêmes.elements : chambre lb, bossages tronconiques 25 de la chambre, plateaux verticaux 20,.-partie de moule 5, 8, première demi-coquille 27, 29, elements de noyaux 28, attaques de couIee 13, éjecteurs horizontaux 6a et verticaux 6c et brûleurs 21 superieurs et inferieurs.
En se reportant à la figure 7, on voit que la.chambre , . ~
111(~4Z6 .
de coulée ~erticale lb encadrée par les plateaux ~erticaux 20 de la presse 16, est entrecoupée dans le sens longitudinal par des entretoises de raidissement transversales 11 et pré-sente dans ce sens de chaque côté une série de bossages tron-coniques 25 disposés entre les entretoises 11 et traversés par des ouvertures de sortie 24 des attaques de coulée cor-respondantes. Les bossages 25 pénetrent dans un é~idement 34 du plateau vertical 20 à l'intérieur duquel est placée la demi-coquille 27 dont la face extérieure affleure les bossages et qui présente à son tour des nervures extérieures 35 qui pénetrent dans des évidements 36 entre les bossages 25 de la chambre. La demi-coquille 27 présente également des évide-ments dans lesquels sont introduits des manchons ou bossages en sable 31 réunis en un ensemble 37 et qui présentent des passages formant les attaques de coulee 13 qui sont consti-tués dans la réglette en sable 14 solidaire de l'ensemble -- 37 et à laquelle sont fixes les elements de noyau 28. Des brûleurs 21 sont egalement disposes aux deux extremités longitudinales de la boîte de coulée lb.
La figure 8 montre schématiquement une sequence de demoulage du moule des figures 6, 7. Dans une premiere sé-quence a la partie mobile 5 du moule est en appui contre le plateau fixe 20O Une traction dans le sens de la flèche E
va être exercée sur la partie mobile 5 du moule. Dans la ~ séquence b le plateau 30 de la presse se déplace avec les éjecteurs 6a et 6c aYec les deux parties mobiles 5 et 8 du moule qul se détachent du plateau fixe 20. Dans la séquence c seule la partie mobile 5 du moule continue a se déplacer dans le sens de la fleche E1, les éjecteurs restent immobiles. Dans la derniere séquence d, les éjecteurs horizontaux 6a sont retirés de la partie 8 du moule dans le sens de la flèche E2 et les éjecteurs ver-ticaux 6c passent dans la partie 8 du moule pour remonter la .. : . .. .
pièce moulée 9.~erticalement dans le sens de la fleche E3 et pour permettre à.un dispositif d'évacuation 38 de la saisir.
A la figure 9 est représentee en coupe a~iale longitudinale verticale une chambre de répartition de coulée lc présentant sur chaque face ~erticale 10 deux rangées hori-zontales de bossage 25 avec les sorties 24 d'attaque de coulée.
On y voit entre les deux rangées de bossages des entretoises de raidissement 11 et a la partie inférieure un tube 39 avec une bride 40 de raccordement a la tubulure d'alimentation en métal liquide 17 de la figure 3. Un couvercle 12c ~ ner~ures supérieures 41 et inferieures 42 ferme le dessus de la cham-bre lc. Sous le fond 43 de la chambre lc sont disposes dans une rampe inclinee 44, dës brûleurs a gaz 21 permettant le réchauffement du métal liquide alimentant la chambre. Des supports verticaux 45 fixent la rampe a des semelles 46.
La figure 10 représente une chambre similaire a celle de La figure 9, mais plus allongée dans le sens lon.gi-tudinal et présentant au moins deux séries de bossages 25 avec des sorties 24 d'attaque de coulée permettant un groupe-ment de plusieurs pieces. a couler par chaque face de la cham-bre, en disposant dans les moules un nombre correspondant de groupements 8 du noyaux 28.
Les deux séries d'attaque de coulée son.t séparées . .
par un espace sans attaques de coulée mais dans lequel les -:
parois de la chambre sont toujours réunies par des en.tretoises 11. Une rampe inclinée 44 dans laquelle sont répartis des brûleurs à gaz 21 est disposée en-dessous du fond 43 de la chambre sur des supports 45 à semelle 46 répartis.
Une derniere Yariante du dispositif de coulée selon l'invention se rapporte a la fabrication de culasses ou de pieces compliquées qui font appe7 a une coulée pour laquelle, X . _ 9 _ selon les figures 11 à 14,,les pièces.a. coulex sont.verticales, c'est-~-dire ont leur plus petite fa.ce orie~tée vers la partie basse de la coquille. La partie droite des figures 11, 12 montre le moule ouvert, la partie gauche le moule ferme. On voit que la chambre de repartition de coulée ld est du même type plat que dans les exemples précédents avec un tube de coulee 39 dans sa partie basse se raccordant par une bride 40 a la tubulure d'alimentation 17 de la figure 3.
La chambre est disposée entre deux plateaux verti-caux 20 de.la presse 16 et presente sur chaque face une serie de bossages 25 (des series'de cinq en hauteur et deux en lar-geur dàns le present exemple pour chaque piece a couler) qui penetrent a l'intérieur du'plateau 20 pour venir en appui avec la demi-coquille 27 fixee à l'interieur du plateau et qui contient des evidements 47 pour les attaques de coulée dans lesquels viennent s'engager des manchons 31 de ces atta~
ques de coulée 13 que porte les réglettes 14. Des nervures 35 renforcent la rigidité des demi-coquilles 2~ et sont enga-. gées dans des évidements correspondants entre les bossages : 20 25 de la chambre ld. Sur les réglettes 14 sont aussi fixés ~' les divers noyaux 28 formant les deux pieces a couleri les réglettes avec les noyaux prennent appui a leur partie infé- ' rieure sur une partie mobile 8 de la coquille qui coulisse sur des guidages 48 de la presse 16. Une partie mobile 5 ~' du moule qui porte la coquille 29 avec des empreintes et les :
éjecteurs 6a et 6c fait suite ~ la coquille 8. Un élément de moule 49 se déplaçant horizontalement permet de bloquer la coquille 29 lorsqu'elle est engagée sur la partie 8 de la coquille dont la réglette 14 vient.s'engager dans la partie évidée de la coquille 27.
Après coulée et après ouverture du moule, la pièce coulée peut etre éjectée verticalement vers le haut grâce au dispositif spécial 38 qui peut la saisir sur la coquille 8.
- 10 - . .
Comme dans ies exemples precedents, des entretoises de renforcement trans~ersales ll sont prevues entre les deux parois verticales. Mais pour la clarté du dessin, ces entre-toises n'y ont pas été représentées.
Le fait qu'une extrémité de la pi~ce à couler se trouve sur la partie basse de la coquille permet de regrouper deux noyaux sur une portée commune, d'où diminution de la quantité de sable utilisé en 28.
Cette disposition permet de couler quatre pieces à chaque injection, sans que~cette quantité soit limitati~e~
le nombre de piaces coulées dépend de'leur concept.
Il est à remarquer que la coulee de ~uatre pièces dans le cas de culasses'placées horizontalement est peu envi-sageable actuellement en raison des déformations qu'un canal de lm à 1,50m peut avoir, surtout s'il est chauff~.
La conception génerale de la chambre de r~partition ' ne change pas le chaufage qui peut toujours se faire par des brûleurs 21 à la periphérie.
' Cependant, l'espace qui existe entre les deux em-preintes d'un même côte du moule et qui ne correspond pas ~
une zone d'alimentation, donne la possibilité de chauffer le metal directement dans la chambre de répartition par une boucl~ a cir- ~-~ ' ~~~~~-' ~~~' ' ~~ ' ~~'~
. _ . _ . . . . .. .
.. .. ~ ... .. . _ . . _ . _ 111~4~6 , culation de gaz ou par des resistances electriques plongeantes fixees au couvercle superieur 12 lequel permet toujours l'accès à l'interieur de la chambre de repartition ld.
En se reportant aux figures 15 et 16, on voit qu'une boucle 50 d'une resistance chauffante electrique est plongee dans le plan median longitudinal vertical de la chambre ld à l'interieur de celle-ci, les extremites de deux branches de la boucle etant fixees dans le couvercle 12 de la chambre.
Une boite de raccordement,-non representee, est donc montee à
cet effet sur le couvercle. La boucle resistante est disposée dans la partie centrale de la chambre et plonge jusqu'au niveau des sorties de coulees 24 se trouvant près du fond de la chambre, `~
dans le but de reguler la temperature du metal pendant l'alimen-tation de la pièce.
Bien entendu, on peut disposer dans le même but à la place de la boucle resistante une boucle tubuIaire à circulation de flamme de gaz suivant les contours internes et externes de la chambre. ~`~
Si une ejection etait necessaire pour demouler la face recevant les attaques de coulee dans les dispositifs ci-dessus de coulee de pièces verticales, on pourrait procéder à
la couIee de deux pièces seuIement à chaque injection suivant la description precedente de coulée avec une chambre de réparti-tion verticale de pièces disposées horizontalement dans le moule.
Le système de couIee selon l'invention peut s'appli-quer également aux moules entièrement en sable. Dans ce cas, la chambre de repartition situee dans le moule en sable peut difficilement y etre maintenue avec du metal liquide, par rechauf-fage, en vue d'en recuperer le metal sous cette forme. Par contre l'investissement d'outillage est moindre et convient donc mieux aux fabrications de petites series, ou meme de pièces indivi-duelles. Le maintien en basse pression de la solidification peut ,...._ " ~, 111~4Z6 , être assure, dans ce cas des moules en sable, par des colonnes de p~ession de metal liquide. Les figures 17 et 18 en montrent un exemple d'application a des pieces telles que des bancs de machines-outils.
La figure 17 represente un mouIe 2 pour une piece telle qu'un banc de machine-outil, brute de demoulage, avec sa chambre de repartition 12 dont le dessin est fonction de celui de la pièce , reliee a la piece 2 par des attaques de couIee 13 et alimentée par un chenal de coulee 4. Une ou plusieurs colon-nes de pression 51 assurent le maint1en en basse pression de la chambre 1 et de la piece dans le moule 2 pendant sa solidifi-cation.
La figure 18 represente schematiquement le même sys- -tème de coulee, avec deux pieces dans des moules 2 et 3 de part -et d'autre de la chambre 1, constituant ainsi une variante de coulee en moule en sable du système de la figure 1, decrit pour la coquille. Cette disposition est des plus avantageuses, car la chambre de repartition, plus rechauffee par le passage de metal alimentant deux pieces au lieu d'une, et mieux maintenue en temperature entre ces deux pieces, a son efficacite augmentee pour alimenter leur retrait de solidification par accroissement des gradients de température entre la chambre et les pièces.
. . :
i ~ 12 -,.
Claims (13)
1. Dispositif de coulée de pièces de fonderie, com-portant une source de métal liquide sous basse pression, celle-ci étant donnée par un four sous pression, colonne de métal ou tout autre dispositif débitant dans une chambre de répartition du métal reliée aux empreintes du moule par des attaques de coulée de la pièce, caractérisé en ce que la chambre de répartition, en forme d'une boîte plate renforcée intérieurement par des entretoises transversales reliant les parois verticales longitudinales parallèles de la boîte, un couvercle fermant le dessus de la boîte, est disposée vertica-lement, parallèlement aux faces des pièces recevant les atta-ques de coulée, lesdites attaques reliant horizontalement ladite chambre auxdites empreintes de moule et transmettant la pression du métal de la chambre aux pièces coulées pendant leur solidification après remplissage des empreintes, et que la source de métal liquide sous basse pression comporte un four alimentant au moins un moule en coquille par un tube débitant du métal liquide dans la chambre de répartition et de pression chauffée et disposée dans un plan de joint verti-cal des éléments du moule coquille et entre les plateaux de la presse horizontale et contre la paroi du ou des moules qu'elle alimente, le ou les moules étant disposés dans la presse horizontale avec leurs plans de joint verticaux.
2. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de répartition de coulée est en fonte réfractaire s'oxydant peu à la flamme.
3. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sorties des attaques de coulée de la chambre sont complétées par des bossages tronconiques pénétrant dans la partie coquille sur laquelle ils prennent contact.
4. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que des résistances électriques fixées au couvercle plongent à l'intérieur de la chambre de répartition de coulée jusqu'au niveau de sorties d'attaques de coulée inférieures.
5. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que des rampes tubulaires de circulation de flammes de gaz fixées au couvercle suivent les contours internes et externes de la chambre de répartition de coulée.
6. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première partie de coquille enferme au moins une réglette-embase assemblée au bloc de noyaux, ladite partie de coquille étant par sa face opposée à la réglette en appui sur les bossages de la chambre de réparti-tion de coulée et présentant sur cette face d'appui des nervures s'intercalant entre les bossages de la chambre.
7. Dispositif de coulée selon la revendication 6, caractérisé en ce que la réglette comporte aux attaques de coulée qui la traversent, des manchons tronconiques consti-tuant les conduits des attaques de coulée.
8. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le démoulage des pièces coulées dont les coquilles sont maintenues par des éjecteurs horizontaux et verticaux s'effectue dans une première phase par un retrait des pièces mobiles du moule avec leurs éjecteurs par un déplacement horizontal d'un plateau mobile de la presse, dans une deuxième phase par le retrait horizontal dans la presse de la partie mobile du moule avec une partie mobile de la coquille, les éjecteurs restant immobiles, et dans une troisième phase par le retrait des éjecteurs hori-zontaux et le soulèvement vertical d'une autre partie mobile de moule contenant les noyaux par les éjecteurs verticaux suivis d'une saisie des pièces coulées par un dispositif d'évacuation.
9. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coquilles des pièces à couler sont placées parallèlement côte à côte et de part et d'autre de la chambre de répartition de coulée de façon telle que les pièces sont coulées orientées verticalement sur leur plus petite face.
10. Dispositif de coulée selon la revendication 9, caractérisé en ce que les noyaux de plusieurs pièces à couler sont disposés de chaque côté de la chambre de répartition de coulée sur au moins une réglette-embase de coulée commune.
11. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moules des pièces à couler sont disposés dans deux presses alimentées simultanément par un même four et une tubulure unique en forme d'Y.
12. Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est un moule en sable dans lequel le chenal de coulée attaque en source la chambre de répartition, la source de pression étant constituée par au moins une colonne de pression de métal liquide située sur la chambre de répartition.
13. Dispositif de coulée selon la revendication 12, caractérisé en ce que les pièces à couler sont situées symé-triquement de part et d'autre de la chambre de répartition.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR76/29081 | 1976-09-28 | ||
| FR7629081A FR2365394A1 (fr) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | Dispositif de coulee en basse pression de pieces de fonderie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1110426A true CA1110426A (fr) | 1981-10-13 |
Family
ID=9178149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA287,257A Expired CA1110426A (fr) | 1976-09-28 | 1977-09-22 | Dispositif de coulee en basse pression de pieces de fonderie |
Country Status (11)
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