Machine à couler sous pression et à ébarber les pièces métalliques La présente invention a pour objet une machine à couler sous pression et à ébarber les pièces métal liques.
Dans la fabrication de pièces coulées par les pro cédés de fonderie sous pression, on injecte d'ordi naire sous pression une charge de métal fondu à l'intérieur d'un moule approprié, souvent désigné du nom de coquille. On laisse le métal fondu se refroidir à l'intérieur du moule et se solidifier ainsi sous la forme d'un ensemble coulé rigide. Cet ensemble est toutefois normalement solidaire d'une certaine quan tité de métal extérieur solidifié, connue sous le nom de jet et/ou de bavure, et qu'il faut enlever pour obtenir finalement des pièces finies présentant la conforma tion désirée.
Le jet et/ou la bavure sont en partie réalisés parfois volontairement pour constituer sup port des pièces et pour assurer la surface d'appui nécessaire pour les éjecteurs et analogues, et ils sont aussi en partie un résultat inhérent à la technique de la fonderie sous pression. Quant on utilise les pro cédés de fonderie sous pression pour fabriquer de grandes séries de pièces identiques, et plus spéciale ment quand il s'agit de très petites coulées, il devient très important, au point de vue économique, que la pièce coulée finie et ébarbée soit obtenue avec un minimum de manipulations.
La présente invention vise à réaliser une machine propre à assurer simultanément la coulée et l'ébar bage, du genre comprenant des postes de coulée et d'ébarbage, respectivement pour réaliser d'abord un ensemble coulé et pour ébarber ensuite l'ensemble ainsi obtenu, laquelle machine est remarquable en ce qu'elle comporte des postes d'ébarbage disposés horizontalement de part et d'autre d'un poste de coulée, ainsi que des moyens pour réaliser une se conde coulée au poste de coulée en même temps que l'ensemble précédemment coulé est ébarbé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 en est une vue de côté avec coupe par tielle.
La fig. 2 est une coupe suivant 2-2 (fig. 1) et qui montre un exemple de bloc fixe de moule.
La fig. 3 est une coupe suivant 3-3 (fig. 1) mon trant le détail des passages prévus pour l'injection du métal fondu dans le moule fermé.
La fig. 4 est une coupe suivant 4-4 (fig. 1), re présentant un exemple de bloc mobile de moule et de barre de transfert qui, une fois assemblés avec le bloc fixe représenté en fig. 3, constituent l'une des moitiés de l'ensemble du moule.
La fig. 5 est une coupe suivant 5-5 (fig. 4), mon trant des éjecteurs de jet, disposés horizontalement. Les fig. 6 à 8 sont des coupes longitudinales montrant la succession des positions relatives du bloc fixe du moule, du bloc mobile et de la barre de transfert, pendant les phases de coulée et d'ébar bage. La fig. 9 montre la barre de transfert vue en pers pective avec coupe.
La fig. 10 représente un ensemble de petites pièces coulées, telles qu'elles sont fabriquées initia lement, avec la bavure qui entoure encore chacune d'elles. La fig. 11 est une coupe en élévation d'une pièce suivant la fi-. 10, après ébarbage.
La fig. 12 est une coupe horizontale d'un exemple de machine comprenant un poste de coulée et deux postes d'ébarbage adjacents à celui-ci.
Les fig. 13 à 21 sont des coupes horizontales de la machine représentée en fig. 12, mais montrant la succession des positions relatives des organes pen dant l'exécution d'un cycle d'opérations.
En se référant maintenant au dessin, la fig. 1 représente une barre de transfert 10, un bloc fixe de moule 12 et un bloc mobile 14, tous ces organes étant disposés en fonctionnement entre un plateau antérieur fixe 16 et un plateau postérieur mobile 18. Le bloc 12, montré de façon plus détaillée en fi-. 2, est un organe fixe comportant un certain nombre de cavités 20 dans lesquelles on peut insérer et fixer des éléments de moule.
Le bloc fixe du moule est pourvu d'un canal 22 qui débouche dans un diffu seur de coulée 24 de la barre de transfert 10 et qui permet ainsi, par des moyens appropriés non re présentés, d'injecter une charge de métal fondu à l'intérieur du moule refermé. L'examen des fig. 4, 5 et 9 fera mieux com prendre la conformation de la barre de transfert 10 et sa disposition par rapport au bloc mobile 14. La barre de transfert 10 est de forme générale rectan gulaire et elle est mobile horizontalement suivant deux directions.
Elle est susceptible de se déplacer en avant et en arrière par rapport au bloc fixe et elle peut également se décaler d'une quantité déterminée dans un sens perpendiculaire au précé dent. Conformément à la forme d'exécution envi sagée, cette barre de transfert comporte deux diffu seurs 24 propres à remplir plusieurs rôles. Chaque diffuseur permet l'injection du métal fondu à l'in térieur du moule par des canaux tubulaires 26. Lors de l'opération de coulée, l'ouverture de coulée se remplit également de métal, comme le montre la fig. 10, et le diffuseur agit alors comme support de l'ensemble coulé.
L'ensemble ainsi porté par l'un des diffuseurs 24 de la barre 10 peut ensuite être trans féré à l'un des postes d'ébarbage 36. Les deux diffu- seurs 24 sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle manière que pendant que l'un supporte un en semble coulé à l'un des postes d'ébarbage 36, l'autre se trouve dans l'axe du canal 22 du bloc fixe 12 du moule et permet ainsi la coulée d'un autre en semble. Comme indiqué, la barre de transfert 10 est pourvue de dispositifs d'éjection du jet, tels que des goujons éjecteurs 28 affleurant en surface.
Ces éjec- teurs sont disposés au voisinage des diffuseurs 24 et sont utilisés pour éjecter du diffuseur le jet 30, en permettant ainsi d'évacuer de la machine le jet après ébarbage des pièces coulées.
Comme le montre la fig. 4, la barre de transfert 10 et le bloc mobile 14 sont au contact l'un de l'autre le long du joint de séparation A-A, et lorsqu'ils se trouvent ainsi disposés, ils forment l'une des moitiés de l'ensemble du moule, la surface de cette moitié étant agencée pour assurer un contact étroit et parfait avec le bloc fixe 12 du moule. En dépla çant la barre de transfert 10 de façon appropriée, on peut amener chacun des diffuseurs 24 au contact du bloc mobile.
Comme le montrent schématiquement les fig. 12 à 21, deux postes d'ébarbage 36 sont disposés à égale distance du poste de coulée, de chaque côté de celui- ci.
On peut utiliser, par exemple, une matrice 38 de découpe d'ébavurage comportant une partie fixe pourvue d'ouvertures de profil identique à celui de la périphérie de la pièce coulée. On peut faire co opérer avec cette matrice 38 des poinçons d'ébarbage appropriés 40, et obtenir ainsi que la pièce finie soit séparée par poinçonnage de la bavure qui l'entoure. L'expérience a montré qu'il était avantageux d'utüi- ser une plaque presse-flan 42 pour aider à maintenir l'ensemble coulé pendant l'opération d'ébarbage et pour faciliter l'éjection du jet de la barre de trans fert comme indiqué plus haut.
On décrira maintenant un exemple de cycle d'opé rations. On se référera à cet effet aux fig. 6 à 8 en ce qui concerne le mouvement relatif de la barre de transfert 10, du bloc fixe 12 et du bloc mobile 14. Les fig. 12 à 21 montrent la succession des mouve ments et des positions des organes par rapport aûx postes de coulée et d'ébarbage. On supposera tout d'abord que le bloc fixe 12, la barre de transfert 10 et le bloc mobile 14 se trouvent à la position en tièrement fermée représentée en fig. 13. On injecte alors sous pression dans la cavité du moule du métal fondu tel, par exemple, que du zinc, de l'aluminium ou des alliages de ces métaux.
En fig. 13 on a repré senté en noir en 43 l'ensemble du métal ainsi injecté dans le moule. Après un temps prédéterminé, suffi sant pour permettre au métal fondu de se solidifier, la phase d'ouverture commence.
Le bloc mobile 14, les éjecteurs 32 et la barre de transfert 10 qui supporte l'ensemble coulé avec le jet, commencent à s'écarter du bloc fixe 12 d'une distance déterminée, par exemple de 12 mm, tout en restant en contact intime les uns avec les autres (voir fig. 6 et fig. 14).
La barre de transfert 10 s'arrête alors. Les éjec- teurs 32 s'arrêtent aussi. L'ensemble coulé, qui est retenu sur la barre de transfert et qui est en outre supporté par les éjecteurs, s'arrête également. Toute fois le bloc mobile 14 ne s'arrête pas, mais continue à reculer encore d'une certaine distance, par exemple de 6 mm de plus, comme montré aux fig. 7 et 15. Le recul de la barre de transfert 10 est limité par des moyens appropriés tels, par exemple, que des butées d'arrêt 34.
Le bloc mobile continue à reculer encore d'une distance déterminée, par exemple de 6 mm (de telle sorte que son mouvement d'ouverture totale dans l'exemple décrit est de 24 mm) ; ce faisant il efface les éjecteurs par rapport à l'ensemble coulé, comme le fait bien comprendre la comparaison des fig. 7 et 8, étant remarqué que dans cette dernière figure on n'a pas représenté l'ensemble coulé, ladite figure correspondant à la phase suivante, après décalage latéral de la barre de transfert. A la suite de ce mouvement l'ensemble coulé n'est plus supporté que par la barre de transfert. Dans leur mouvement de recul, les éjecteurs 32 tendent des ressorts 33.
La barre de transfert se décale alors et se dé place vers le poste d'ébarbage suivant une direc tion perpendiculaire à son mouvement d'ouver ture, fig. 16. Après avoir ainsi transféré l'ensemble coulé, la barre 10 avance vers sa position d'ébarbage. Dans l'exemple représenté le mouvement nécessaire à cet effet représente une distance de 12 mm en di rection du bloc fixe 12 ou de la matrice 38 de dé coupe d'ébavurage, comme montré en fig. 17. L'en semble coulé est alors en contact intime avec la matrice 38, tandis que le second diffuseur de coulée de la barre de transfert 10 se trouve au contact du bloc fixe 12 du moule et en coïncidence avec le ca nal 22.
En même temps que la barre de transfert 10 se déplace ainsi, le bloc mobile 14 revient à la posi tion fermée (en se déplaçant de 24 mm dans l'exemple décrit). Dans ce mouvement les éjecteurs 32 sont automatiquement amenés à la position voulue sous l'effet des ressorts 33.
Comme indiqué en fig. 1 le bloc mobile du moule est fixé au plateau postérieur mobile 18. Les poin çons d'ébarbage 40 sont disposés à une position fixe par rapport au plateau postérieur mobile 18 et ils se déplacent avec celui-ci et par rapport au bloc mobile 14. Lorsque ce dernier se trouve contre le bloc fixe 12, les poinçons d'ébarbage 40 sont contre les pièces coulées, mais ne les ont pas encore détachées de l'ensemble coulé.
La plaque presse-flan 42 est également actionnée par ressorts et elle est agencée de manière à se dé placer par rapport au bloc mobile 14 et aux poinçons d'ébarbage 40 pour venir porter contre l'ensemble coulé, afin de maintenir cet ensemble (fig. 17).
La machine est à nouveau prête pour la fabri cation d'un nouvel ensemble coulé et pour l'ébarbage des pièces qui viennent d'être coulées. Une nouvelle charge de métal fondu est injectée dans la cavité du moule et simultanément les poinçons d'ébarbage 40 sont actionnés et repoussés en avant (par exemple de 4 à 5 mm). Ce mouvement poinçonne les pièces finies, comme le montre la fig. 18, dans laquelle les pièces ainsi dégagées par poinçonnage portent la ré férence 44.
L'éjection de la bavure par les goujons 28 s'ef fectue en pratique en même temps que l'ébarbage. Quand la barre de transfert 10 recommence à s'éloi gner du bloc fixe du moule 12 et de la matrice d'ébavurage 38, le jet tombe de la machine, grâce au fait que la plaque presse-flan 42 se trouve dans sa phase d'ouverture. Ces éjecteurs 28 sont représentés à la position repoussée en fig. 8.
Le cycle décrit ci-dessus est ensuite répété, comme le montrent les fig. 18 à 21. Toutefois, comme on le comprend, la barre de transfert est alors dé placée de manière à transférer l'ensemble coulé vers la station d'ébarbage opposée à celle utilisée durant le cycle précédent décrit.