FR2566299A1 - Casting mould - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un moule de coulée pour couler enThe present invention relates to a casting mold for casting in
source un métal fondu provenant d'une chambre étanche sous l'action d'une dif- source a molten metal from a sealed chamber under the action of a diff-
férence de pression d'un gaz, ce moule de coulée pouvant trouver des applica- pressure of a gas, this casting mold being able to find applications
tions dans les fonderies pour la production de pièces moulées présentant des caractéristiques physiques et mécaniques élevées. On connatt par le brevet américain N 2.839.801 un moule de coulée pour couler en source un métal fondu provenant d'une chambre étanche sous l'action d'une différence de pression d'un gaz, qui comprend des éléments de moule formant la cavité pour la pièce moulée, et un système d'entrée de la Foundations for the production of molded parts with high physical and mechanical characteristics. Known from US Patent No. 2,839,801 a casting mold for pouring in source a molten metal from a sealed chamber under the action of a pressure difference of a gas, which comprises mold elements forming the cavity for the molded part, and an inlet system for the
coulée, comprenant un canal de coulée étanche aux gaz, dont l'extrémité infé- casting, comprising a gas-tight casting channel, the lower end of which
rieure se termine par un logement dans lequel un organe de verrouillage amovi- ends with a housing in which a removable locking member
ble est disposé au moment o le métal fondu quitte le canal de coulée. Le ca- ble is placed at the moment when the molten metal leaves the runner. The ca-
nal de coulée étanche aux gaz est relié à un tube d'alimentation fixe, disposé gas tight pouring nal is connected to a fixed supply tube, arranged
à l'intérieur de la chambre étanche contenant le métal fondu par l'intermédi- inside the sealed chamber containing the molten metal through
aire d'un joint perméable aux gaz mais étanche au métal fondu, disposé dans la area of a gas-permeable but watertight seal against molten metal, placed in the
partie inférieure du canal de coulée. lower part of the pouring channel.
Un des inconvénients principaux de ce moule de coulée connu réside dans la nécessité d'un organe de verrouillage amovible dans le canal de coulée étanche aux gaz, ce qui exige: un mécanisme d'actionnement approprié; une mise en place et des déplacements dans un environnement de métal fondu contenu dans le système d'entrée de la coulée et la cavité du moule; et la mise en oeuvre One of the main drawbacks of this known casting mold lies in the need for a removable locking member in the gas-tight casting channel, which requires: an appropriate actuation mechanism; placing and moving in a molten metal environment contained in the inlet system of the casting and the mold cavity; and the implementation
de solutions techniques complexes pour l'enlèvement de l'organe de verrouilla- complex technical solutions for the removal of the locking device
ge amovible après la solidification de la pièce moulée. removable after solidification of the molded part.
Un autre inconvénient du moule de coulée connu réside dans l'implan- Another disadvantage of the known casting mold lies in the layout
tation du joint par lequel le canal de coulée étanche aux gaz est relié au tu- tation of the seal by which the gas-tight runner is connected to the pipe
be d'alimentation disposé dans la chambre étanche contenant le métal fondu, et dans le fait que ce joint est en contact direct avec le métal fondu au cours be feed disposed in the sealed chamber containing the molten metal, and in the fact that this seal is in direct contact with the molten metal during
du passage de celui-ci dans le système d'entrée de la coulée, ce qui se tra- of the passage of it in the entry system of the casting, which is
duit par une diminution de sa durée de vie et nécessite même son remplacement reduces by its lifespan and even requires its replacement
après chaque cycle de coulée.after each casting cycle.
Un des buts généraux de la présente invention est en conséquence de proposer un moule de coulée pour couler en source un métal fondu provenant d'une chambre étanche sous l'action d'une différence de pression d'un gaz, dans lequel sont éliminées la nécessité d'utiliser un organe de verrouillage amovible dans le canal de coulée étanche aux gaz, ainsi que la possibilité One of the general aims of the present invention is therefore to provide a casting mold for source casting a molten metal coming from a sealed chamber under the action of a pressure difference of a gas, in which the the need to use a removable locking member in the gas-tight pouring channel, as well as the possibility
d'un contact quelconque entre le métal fondu et le joint grâce auquel est ef- any contact between the molten metal and the joint through which ef-
fectuée la liaison avec le tube d'alimentation disposé dans la chambre étanche carried out the connection with the supply tube arranged in the sealed chamber
contenant le métal fondu.containing the molten metal.
Ce but est atteint par un moule de coulée pour couler en source un métal fondu provenant d'une chambre étanche sous l'action d'une différence de pression d'un gaz, qui comprend des éléments de moule respectifs formant la This object is achieved by a casting mold for casting at source a molten metal coming from a sealed chamber under the action of a pressure difference of a gas, which comprises respective mold elements forming the
cavité pour la pièce moulée, et un système d'entrée de la coulée pour intro- cavity for the molded part, and a casting entry system for intro
duire le métal fondu, comprenant un canal de coulée étanche aux gaz. coating the molten metal, comprising a gas-tight pouring channel.
Dans le conduit d'alimentation par échappement, un conduit de garnis- In the exhaust supply duct, a packing duct
sage est façonné entre les éléments de moule et un insert écarteur qui est pourvu de trous débouchants. L'insert écarteur peut être fait du même matériau que celui des éléments de moule dans la région du conduit d'alimentation par échappement. sage is formed between the mold elements and a spacer insert which is provided with through holes. The spacer insert can be made of the same material as that of the mold elements in the region of the exhaust supply duct.
Sur la face extérieure du canal de coulée étanche aux gaz, est façon- On the outside of the gas-tight pouring channel is
née une surface d'étanchéité par laquelle le moule de coulée est relié, par l'intermédiaire d'un joint, à un tube d'alimentation amovible disposé dans une born a sealing surface by which the casting mold is connected, by means of a seal, to a removable supply tube arranged in a
chambre étanche contenant le métal fondu. sealed chamber containing the molten metal.
Un- avantage fondamental du moule de coulée selon la présente inven- A fundamental advantage of the casting mold according to the present invention
tion réside dans le fait que la présence du conduit d'alimentation par échap- tion resides in the fact that the presence of the supply pipe by exhaust
pement permet au métal fondu de quitter le système d'entrée de la coulée au niveau de l'échappement immédiatement après le remplissage de la cavité du moule, sans nécessiter de quelconques éléments structurels; il suffit pour ce faire que la pression du gaz engendrée dans le système d'entrée de la coulée pement allows the molten metal to leave the entry system of the casting at the level of the exhaust immediately after the filling of the mold cavity, without requiring any structural elements; it is sufficient to do this that the gas pressure generated in the inlet system of the casting
équilibre la pression de la colonne métallostatique de métal fondu à l'inté- balances the pressure of the metallostatic column of molten metal inside
rieur de la cavité du moule dans le plan de l'échappement. laughter of the mold cavity in the plane of the exhaust.
Un autre avantage réside dans le fait que le conduit d'alimentation Another advantage is that the supply line
par échappement peut être disposé dans un emplacement approprié, selon la con- by exhaust can be placed in a suitable location, according to the con-
figuration de la pièce moulée et les spécifications du processus de solidifi- figuration of the molded part and the specifications of the solidification process
cation; de plus, il est possible de placer ainsi plusieurs conduits d'alimen- cation; moreover, it is possible to thus place several supply conduits
tation par échappement.exhaust system.
Un autre avantage réside dans la possibilité ainsi fournie d'établir une étanchéité seulement vis-à-vis d'une phase gazeuse, ce qui se traduit par Another advantage lies in the possibility thus provided of establishing a seal only with respect to a gaseous phase, which results in
une plus grande longévité des joints et une plus grande fiabilité en service. greater longevity of the seals and greater reliability in service.
Les avantages sus-mentionnés se traduisent par un perfectionnement du rendement et de l'utilisation du matériau de moulage, par une augmentation du débit et de la fiabilité à l'utilisation des matériels de moulage et dans The above-mentioned advantages result in an improvement in the yield and in the use of the molding material, in an increase in the throughput and in the reliability in the use of the molding materials and in
l'obtention de caractéristiques physiques et mécaniques élevées. obtaining high physical and mechanical characteristics.
Un mode de réalisation préféré du moule de coulée selon la présente A preferred embodiment of the casting mold according to the present
invention va maintenant être décrit plus en détail, à titre d'exemple non li- The invention will now be described in more detail, by way of non-limiting example.
mitatif, en référence au dessin annexé dans lequel une figure unique représen- mitative, with reference to the accompanying drawing in which a single figure represents
te une vue en coupe d'un moule de coulée. te a sectional view of a casting mold.
La partie située à droite de la ligne médiane représente un mode de réalisation d'un moule en sable, et la partie située à gauche représente un moule métallique combiné comportant un noyau en sable. Sur cette ligne médiane est représentée la liaison du moule de coulée avec une machine de coulée sous pression selon l'invention bulgare décrite par le certificat d'auteur bulgare The part on the right of the center line represents an embodiment of a sand mold, and the part on the left represents a combined metal mold comprising a sand core. On this middle line is shown the connection of the casting mold with a pressure casting machine according to the Bulgarian invention described by the Bulgarian author's certificate
N 33.467.N 33.467.
Le moule de coulée comprend des éléments de moule supérieur 2 et in- The casting mold comprises upper mold elements 2 and in-
férieur 1, formant une cavité 3 pour la pièce moulée, et un système d'entrée de la coulée pour fournir le métal fondu. Le système d'entrée de la coulée comprend un canal de coulée étanche aux gaz 4, façonné dans un tube 41, et ce 1, forming a cavity 3 for the molded part, and a casting entry system for supplying the molten metal. The pouring system comprises a gas tight pouring channel 4, shaped in a tube 41, and this
canal de coulée étanche aux gaz 4 est relié à la cavité du moule par l'inter- gas-tight casting channel 4 is connected to the mold cavity via the
médiaire d'un conduit d'alimentation par échappement 6 qui reste perméable aux gaz pendant le remplissage de la cavité 3 à l'aide de métal fondu et devient étanche aux gaz lorsque cette cavité 3 est remplie. Le conduit d'alimentation par échappement 6 comporte un conduit de garnissage 8 façonné entre l'élément de moule supérieur 2 de la cavité 3 et l'insert écarteur 7, ce dernier étant pourvu de trous 71 pour permettre le passage du métal fondu et étant réalisé medial of an exhaust supply duct 6 which remains permeable to gases during filling of the cavity 3 with molten metal and becomes gas tight when this cavity 3 is filled. The exhaust supply duct 6 comprises a lining duct 8 shaped between the upper mold element 2 of the cavity 3 and the spacer insert 7, the latter being provided with holes 71 to allow the passage of the molten metal and being realized
dans le même matériau que l'élément de moule 2. in the same material as the mold element 2.
La face externe du canal de coulée étanche aux gaz 4 est pourvue d'une surface d'étanchéité 5 représentée sous la forme d'une surface radiale dans la partie située à droite de la ligne médiane, et sous la forme d'une surface frontale dans la partie située à gauche. Grâce à cette surface 5 et à un joint 12, le moule de coulée est relié au tube d'alimentation amovible 11 The external face of the gas-tight pouring channel 4 is provided with a sealing surface 5 represented in the form of a radial surface in the part situated to the right of the center line, and in the form of a front surface in the part on the left. Thanks to this surface 5 and to a seal 12, the casting mold is connected to the removable supply tube 11
disposé dans l'espace 101 de la chambre étanche contenant le métal fondu. disposed in the space 101 of the sealed chamber containing the molten metal.
Lorsque la coulée est réalisée par contre-pression ou par dépression, When the casting is carried out by back pressure or vacuum,
le moule de coulée est disposé dans l'espace 91 de la chambre étanche 9. the casting mold is placed in the space 91 of the sealed chamber 9.
Lorsque l'élément de moule supérieur 2 est étanche aux gaz dans la région du conduit d'alimentation par échappement 6, il est possible de ne pas utiliser l'insert écarteur 7, sans altérer de façon appréciable la solution When the upper mold element 2 is gas tight in the region of the exhaust supply duct 6, it is possible not to use the spacer insert 7, without appreciably altering the solution
technique propre à l'invention.technique specific to the invention.
Le fonctionnement du moule de coulée selon l'invention est le sui- The operation of the casting mold according to the invention is as follows:
vant:before:
Après avoir établi la liaison du moule de coulée avec le tube d'ali- After establishing the connection of the casting mold with the feed tube
mentation amovible 11 à l'aide du Joint 12, entre les espaces 101 et la cavité 3 du moule dans le cas d'une pièce moulée sous basse pression, ou entre les removable mentation 11 using the gasket 12, between the spaces 101 and the cavity 3 of the mold in the case of a part molded under low pressure, or between the
espaces 101 et 91 dans le cas d'une pièce moulée en contre-pression ou en dé- spaces 101 and 91 in the case of a part molded in back pressure or in
pression, une différence de pression de gaz est établie, et la cavité 3 du moule est alors emplie de métal fondu. Simultanément, le métal fondu pénètre, par l'intermédiaire des trous 71 de l'insert écarteur 7, dans le conduit de garnissage 8 o, en raison de sa faible épaisseur, il se solidifie rapidement, pressure, a gas pressure difference is established, and the mold cavity 3 is then filled with molten metal. Simultaneously, the molten metal penetrates, through the holes 71 of the spacer insert 7, into the lining duct 8 o, because of its small thickness, it solidifies rapidly,
formant ainsi une couche étanche aux gaz. thereby forming a gas tight layer.
Après le remplissage de la cavité 3 avec du métal fondu et la forma- After filling cavity 3 with molten metal and forming it
tion d'une couche étanche aux gaz dans le conduit de garnissage 8 dans l'espa- tion of a gas-tight layer in the lining duct 8 in the space
ce 111 formé entre le tube 41 et le tube d'alimentation amovible 11, une pres- this 111 formed between the tube 41 and the removable supply tube 11, a pres-
sion de gaz est fournie, en reliant l'espace 111 à l'espace 101 de la chambre étanche 10 contenant le métal fondu. Le résultat de cette pression est que le Gas is supplied by connecting the space 111 to the space 101 of the sealed chamber 10 containing the molten metal. The result of this pressure is that the
métal fondu provenant du système d'entrée de la coulée retourne dans la cham- molten metal from the casting input system returns to the chamber
bre étanche 10, et que le niveau qu'il occupe dans le conduit d'alimentation par échappement s'ajuste sur -le niveau de l'échappement. La valeur de cette pression est telle qu'elle équilibre l'action de toutes les forces subsistant bre waterproof 10, and that the level it occupies in the exhaust supply duct adjusts to -the level of the exhaust. The value of this pressure is such that it balances the action of all the remaining forces
dans le plan de l'échappement ou, si nécessaire, fournit une pression addi- in the exhaust plane or, if necessary, provides additional pressure
tionnelle. Après que le métal fondu a quitté le système d'entrée de la coulée, lors du. maintien de la pression dans cette zone ou après la solidification de tional. After the molten metal has left the casting entry system, during the. pressure maintained in this area or after the solidification of
* 25 la pièce moulée, on retire le moule, on sort la pièce moulée finie et on pré- * 25 the molded part, remove the mold, take out the finished molded part and pre-
pare un nouveau cycle de couléeprotects a new casting cycle
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