FR2691100A1 - Pièce moulée et procédé et moule pour sa fabrication. - Google Patents

Abstract

La pièce qui comprend notamment un support (21) et un coussin fait d'une enveloppe en deux demi-coquilles (2201, 2202) avec des marges (2203) en regard et fait d'un rembourrage (221) dans l'enveloppe, est obtenue en utilisant un joint d'étanchéité (30) à effort réglable permettant d'interdire des suintements du rembourrage et d'autoriser l'échappement de gaz. Application à la fabrication de pièces notamment pour l'industrie automobile.

Description

La présente invention concerne le moulage de pièces et, plus particulièrement, de pièces qui comprennent notamment une enveloppe étanche en deux demicoquilles à l'intérieur de laquelle se trouve un rembourrage de manière à former un coussin ou similaire.

La technique selon l'invention vise tout spécialement la fabrication de pièces qui comprennent un support qui est s'il y a lieu transpercé localement d'au moins un ajour et qui est revêtu sur l'une de ses faces d'une telle enveloppe étanche en deux demi-coquilles dont l'une d'entre elles est en contact intime contre la face du support à revêtir et qui forme au besoin au moins un opercule pour clore momentanément cet ajour.

Le plus souvent, le rembourrage qui est situé dans une telle enveloppe est obtenu par introduction d'une composition moussante qui à la suite d'une réaction par exemple chimique, forme une mousse pour constituer le coussin.

De telles pièces sont, par exemple, utilisées dans l'industrie automobile pour "l'habillage" intérieur des habitacles. Par exemple ce type de pièces sert à garnir l'intérieur des portières, les portes des boîtes à gant ou vide-poches, les planches de bord.

Pour la fabrication de telles pièces, le support ou "insert" qui est très souvent transpercé d'ajours, est muni sur l'une de ses faces d'une demicoquille puis est placé dans l'une des parties d'un moule dans laquelle on dépose l'autre demi-coquille. Ces demicoquilles sont habituellement munies, près de leur bord périphérique respectif, chacune d'une marge et ces marges sont serrées ensemble entre les deux parties du moule selon le plan de jonction de celles-ci avant introduction de la composition moussante.

Cette technique est par exemple illustrée par le document FR 2 498 118. La solution qui est divulguée par ce document permet de résoudre une des difficultés majeures qui consiste en la fuite de matière moussante par les ajours du support et les suintements entre les marges des deux demi-coquilles, afin d'obtenir une pièce finie pratiquement exempte de bavures ou similaires.

Toutefois, on observera que la mise en oeuvre d'une telle technique est particulièrement délicate.

En effet, l'absence de suintements entre les marges des deux demi-coquilles ne peut être obtenue que si, simultanément, les deux parties du moule sont rigoureusement jointes mécaniquement selon leur plan de jonction et si les marges des deux demi-coquilles sont serrées avec un effort suffisant pour s'opposer à la surpression qui se développe à l'intérieur de l'empreinte du moule, notamment des deux demi-coquilles, au cours de la formation de la mousse. En effet, cette surpression tend à refouler de la matière moussante entre les marges des demi-coquilles d'entre lesquelles elle s'échappe en suintant pour former des bavures. Or, chacune de ces demi-coquilles est sujette à des tolérances de fabrication en particulier quant à l'épaisseur des marges et à la régularité de cette épaisseur, si bien que le serrage des marges est relativement aléatoire. Si la somme des épaisseurs de ces marges est minimale, leur serrage peut être insuffisant lorsque les deux parties du moule sont en contact mécanique intime selon leur plan de jonction après la fermeture du moule, ou bien si la somme de ces épaisseurs est maximale, les marges sont serrées sans que les deux parties du moule soient réellement en contact mécanique selon leur plan de jonction ou bien ces parties du moule sont effectivement en contact mécanique et le moule est déformé. Dans la pratique, la dispersion de la somme des épaisseurs moyennes des deux demi-coquilles dans la zone des marges peut atteindre un demi-millimètre environ.

Outre cette difficulté d'obtenir une fermeture rigoureuse du moule en excluant toute déformation de celui-ci, si le serrage exact des marges des deux demi-coquilles permet d'éviter des suintements éventuels de mousse, il s'oppose aussi alors à l'évacuation des gaz présents dans l'empreinte du moule et/ou dans l'enveloppe, que ce soit par exemple de l'air préexistant avant l'injection de la composition moussante ou des gaz qui se forment par réaction chimique au cours de la formation de la mousse. Si ces gaz ne peuvent s'évacuer par des évents spéciaux ménagés dans le moule, ils forment des lacunes de dimension et de positions aléatoires dans le rembourrage qui nuisent à sa qualité intrinsèque et, éventuellement, à l'esthétique de la pièce finie. Ces lacunes se manifestent par exemple par des défauts en saillie, tels des verrues, ou en retrait, tels des cratères. Si ces gaz peuvent s'évacuer par des évents ménagés dans le moule, celui-ci doit être systématiquement nettoyé et entretenu pour que les évents ne se colmatent pas progressivement. Si de tels évents n'existent pas, il faut alors entrouvrir momentanément partiellement le moule au cours de l'opération de moussage ce qui bien, sûr, est préjudiciable à la géométrie de la pièce formée.

Le but de l'invention est de remédier à la plupart de ces inconvénients.

L'invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'une pièce constituée notamment d'une enveloppe étanche faite en deux demi-coquilles qui sont munies près de leurs bords périphériques chacune d'une marge, et qui met en oeuvre un moule en deux parties poinçon et matrice, délimitant une empreinte pour la pièce à fabriquer et se joignant selon un plan de jonction et définissant des mors en vis-à-vis entre lesquels ces marges peuvent être placées. Selon ce procédé, on place l'enveloppe dans le moule, on ferme le moule de manière que ces mors enserrent les marges, on introduit dans l'enveloppe une composition apte à former un rembourrage en mousse et on la fait mousser, on exerce sur les marges placées entre les mors un effort réglable au moins au cours de l'opération de moussage de manière à permettre l'échappement de gaz de l'empreinte voire de l'enveloppe.

L'invention a pour objet un moule pour la fabrication d'une pièce constituée notamment d'une enveloppe étanche faite en deux demi-coquilles qui sont munies près de leurs bords périphériques chacune d'une marge, et qui est fait en deux parties, poinçon et matrice, qui délimitent ensemble une empreinte pour la pièce à fabriquer et qui se joignent selon un plan de jonction et qui définissent des mors en vis-à-vis entre lesquels ces marges peuvent être placées. Ce moule est remarquable en ce que ce plan de jonction et ces mors sont contigus et en ce qu'un joint d'étanchéité à effort réglable est placé localement sur l'un au moins des mors pour enserrer les marges de manière à permettre l'échappement de gaz de l'empreinte voire de l'enveloppe notamment lors de la formation d'un rembourrage dans l'enveloppe.

L'invention a aussi pour objet une pièce obtenue notamment par la mise en oeuvre du procédé ou à l'aide d'un moule, comme précédemment indiqué, et qui comprend un support qui est, s'il y a lieu, transpercé localement d'au moins un ajour et qui est revêtu sur l'une de ses faces d'une enveloppe dont l'une des demicoquilles est en contact intime contre cette face à revêtir et qui forme au besoin au moins un opercule pour clore momentanément cet ajour. De préférence, celle des demi-coquilles de l'enveloppe qui est en contact intime contre la face du support à revêtir est rigide voire auto-portante. Si nécessaire, de plus, cet opercule est saillant en direction de l'autre des demi-coquilles afin de former une zone où l'épaisseur du rembourrage est minimale voire nulle.

D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où
- la Figure 1 est une section partielle schématique transversale d'un mode de réalisation selon la technique antérieure;
- la Figure 2 est une section partielle transversale d'un mode de réalisation de la technique conforme à l'invention, et
- la Figure 3 est une vue de détail en section partielle d'une pièce conforme à la technique de l'invention.

Les pièces fabriquées par moulage qui sont constituées notamment d'une enveloppe étanche faite en deux demi-coquilles qui sont munies près de leur bord périphérique chacune d'une marge, et qui est destinée à recevoir un rembourrage par exemple en une mousse pour former un coussin, sont bien connues. I1 en est de même des pièces dont l'une de ces demi-coquilles de l'enveloppe est en contact intime contre l'une des faces d'un support à revêtir qui est transpercé localement au besoin d'au moins un ajour et dont celle des demi-coquilles qui est en contact intime contre l'une de ces faces forme si nécessaire au moins un opercule pour clore au moins momentanément cet ajour. De même, les procédés et les moules pour la fabrication de telles pièces sont connus.

C'est pourquoi, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne directement ou indirectement l'invention. Pour le surplus, l'Homme du Métier du secteur technique considéré puisera dans les solutions classiques courantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté.

Dans ce qui suit, on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue, quel que soit le mode de réalisation ou sa variante d'exécution.

Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants de l'invention avant d'en décrire, au besoin, la fabrication et la mise en oeuvre.

Comme on le voit, un moule 10 comprend habituellement deux parties, un poinçon 11 et une matrice 12 qui délimitent, ensemble, une empreinte 13 pour une pièce 20 à fabriquer. Lorsqu'un tel moule est fermé, ces deux parties se joignent selon un plan de jonction 100, continu ou non. Ces parties définissent aussi des mors de serrage 101 et 102, respectivement, associés au poinçon 11 et à la matrice 12 pour les raisons que l'on comprendra par la suite. On observera que ce plan de jonction et ces mors sont contigus.

La pièce 20 à fabriquer comprend, s'il y a lieu, un support 21 ou armature ou "insert" avec deux faces 210 opposées, et qui est par exemple transpercé localement de part en part d'au moins un ajour 211, d'une face à l'autre. Cette pièce comprend, essentiellement, un coussin 22 qui est par exemple destiné à revêtir l'une des faces 210 du support. Ce coussin comprend une enveloppe 220 faite de deux demi-coquilles 2201 et 2202.

L'une de ces demi-coquilles par exemple la coquille 2201 ou film, est appliquée en contact étroit, intime contre l'une des faces 210 du support. L'autre demi-coquille 2202 ou peau, formera 1 ' une des surfaces extérieures de la pièce à fabriquer finie. Comme on le voit, chacune de ces demi-coquilles 2201 et 2202 est munie près de son bord périphérique propre d'une marge 2203.

Comme on le comprendra par la suite, ce sont ces marges 2203 qui sont destinées à être appliquées l'une contre l'autre par les mors 101, 102 du moule notamment au cours de l'opération de moussage. Comme on le voit, la demi-coquille 2201 appliquée intimement contre l'une des faces du support forme au moins un opercule 2204 pour clore, au moins initialement, l'ajour 211. De préférence, la demi-coquille 2201 ou film est faite en un matériau relativement rigide, voire autoportant, préalablement fabriqué et préformé avant d'être appliqué par exemple par collage contre celle des faces 210 du support 21 destiné à être revêtu de coussin 22.

Comme on peut l'observer, de préférence l'opercule 2204 est saillant en direction de l'autre demi-coquille 2202 afin de former une zone Z où l'épaisseur du rembourrage 221 est minimale voire moindre ou nulle.

Le rembourrage 221 est par exemple fait d'une mousse qui est obtenue à l'aide d'une composition moussante qui est introduite ou injectée dans l'enveloppe 220 entre les deux demi-coquilles 2201, 2202 afin d'y générer une mousse par exemple par réaction chimique. Ceci est bien connu.

Pour les raisons qui ont été précédemment indiquées, à la fermeture du moule pour l'opération de moussage il faut, à la fois que le moule soit rigoureusement fermé par application mécanique jointive de ses deux parties et que, simultanément, les marges des deux demicoquilles soient appliquées l'une contre l'autre pour interdire des suintements de mousse au cours de sa formation et aussi permettre aux gaz présents ou générés, en surpression de s'échapper.

Pour parvenir à ceci selon l'invention on utilise un joint 30 d'étanchéité à effort réglable qui est placé localement sur l'un au moins des mors 101, 102 du moule et de préférence sur celui du poinçon 11. Comme on le voit, ce joint 30 comprend, par exemple, une gorge 31 ménagée dans un mors et une garniture 32 expansible, logée au moins partiellement dans cette gorge. Cette garniture est, par exemple, un boudin étanche creux, dilatable par exemple à base de silicone, apte à être mis en surpression. Pour ce faire, cette garniture est munie au moins localement d'un orifice 320 ou similaire relié à tout dispositif classique apte à y injecter un fluide dont la pression est réglable, modulable à volonté. Ce fluide est par exemple un gaz tel de l'air sous pression, ou un liquide.

Les dispositifs permettant de délivrer un fluide, gaz ou liquide, sous pression et permettant de faire varier à volonté cette pression selon un programme déterminé sont bien connus dans la technique et on ne s'y étendra pas davantage.

On voit donc que l'invention permet de dissocier les difficultés liées à la fermeture mécanique du moule de celles de l'application des marges des demicoquilles de l'enveloppe et, tout à la fois, évite des suintements de matière moussante et autorise l'échappement à volonté des gaz en surpression.

On observera donc que grâce à l'invention, l'étanchéité périphérique du volume de l'enceinte où l'on doit générer une mousse, est obtenue par le pincement des marges des deux demi-coquilles, ou peau et film, entre l'une des parties du moule, par exemple le mors de la matrice, et un joint à pression réglable porté par le mors de l'autre partie du moule, de préférence du poinçon, et cela à l'extérieur de la périphérie de la pièce à fabriquer.

Pour confectionner une pièce selon la technique de l'invention, le joint par exemple gonflable n'est pas immédiatement mis à sa pression maximale après fermeture du moule mais seulement après introduction de la composition moussante, afin de permettre à 1 ' air présent de s'échapper notamment de l'enveloppe, de manière à éviter l'apparition de bulles dans la mousse.

Après que le joint ait été porté à sa pression maximale, il est de préférence un peu décomprimé ou dégonflé lorsque la composition moussante a atteint sa pression maximale dans l'enveloppe, pour évacuer les gaz générés par la formation de la mousse de manière à supprimer les cloques internes tout en réduisant le temps de démoulage de la pièce.

Grâce à la technique de l'invention il est possible de garantir la géométrie de la pièce à fabriquer puisque le joint permet de laisser entre les mors un jeu relativement important pour absorber les dispersions d'épaisseur des deux demi-coquilles, peau et film par exemple en P.V.C., de même que les irrégularités locales de celles-ci par exemple dues à des granules ou autres poussières tout en s'affranchissant des difficultés de la fermeture mécanique proprement dite du moule assurée directement par un contact poinçon-matrice. Cette fermeture peut être optimisée par une possibilité de réglage indépendante du plan de jonction à l'aide de l'interposition de cales, comme illustré sur la Figure 2.

La technique selon l'invention permet de supprimer les évents du moule antérieurement nécessaires pour l'évacuation des gaz, ce qui supprime toutes les contraintes qui étaient précédemment liées à leur nettoyage.

La technique selon l'invention en évitant les suintements de matière moussante entre les marges, face à face, des demi-coquilles supprime les opérations d'ebavurage qui étaient antérieurement nécessaires sur la pièce finie.

De plus, le fait de pouvoir utiliser un opercule saillant permettant d'amoindrir au moins localement l'épaisseur du rembourrage, voire de la rendre pratiquement nulle, permet d'établir des réserves qui autorisent la mise en place directe d'organes de fixation tels que des écrous, des rivets, des vis ou similaires par les ajours sans avoir à percer la mousse ou à déformer la peau, d'où une meilleure tenue et une amelioration de la présentation.

On comprend tout l'intérêt de l'invention et tous les avantages qui en découlent.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la fabrication d'une pièce constituée, notamment, d'une enveloppe étanche faite en deux demi-coquilles qui sont munies près de leurs bords périphériques respectifs chacune d'une marge, ce procédé mettant en oeuvre un moule en deux parties, poinçon et matrice, délimitant une empreinte pour la pièce à fabriquer et se joignant selon un plan de jonction et définissant des mors en vis à vis entre lesquels ces marges peuvent être placées et au cours duquel on place l'enveloppe dans le moule, on ferme le moule de manière que les mors enserrent les marges, on introduit dans l'enveloppe une composition apte à former un rembourrage de mousse et on la fait mousser, et caractérisé en ce qu'on exerce sur les marges placees entre les mors un effort réglable au cours de l'opération de moussage de manière à permettre l'échappement de gaz de l'empreinte voire de l'enveloppe.

2. Procédé selon la revendication 1 caracterisé en ce qu'on exerce l'effort réglable à l'aide d'un joint déformable à volonte placé localement sur l'un au moins des mors.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise un joint expansible elastique et creux et en ce qu'on fait varier sa pression intérieure.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérise en ce qu'on utilise un joint implante sur le poinçon.

5. Moule pour la fabrication d'une pièce (20) constituée notamment d'une enveloppe (220) étanche faite en deux demi-coquilles (2201, 2202) qui sont munies près de leurs bords périphériques respectifs chacune d'une marge (2203), ce moule (10) en deux parties, poinçon (11) et matrice (12), qui délimitent une empreinte (13) pour le pièce (20) à fabriquer et qui se joignent selon un plan de jonction (100) et qui definissent des mors (101, 102) en vis à vis entre lesquels ces marges (2203) peuvent être placées étant caractérisé en ce que ce plan de jonction (100) et ces mors (102, 102) sont contigus et en ce qu'un joint d'étanchéité (30) à effort réglable est place localement sur l'un au moins des mors (101, 102) pour enserrer les marges (2203) de manière à permettre l'échappement de gaz de l'empreinte (13) voire de l'enveloppe (220) notamment lors de la formation d'un rembourrage (221) dans l'enveloppe (220).

6. Moule selon la revendication 5, caracterisé en ce que ce joint (30) comprend une gorge (31) ménagee dans un mors (101, 102) et une garniture (32) expansible logée au moins partiellement dans cette gorge (31).

7. Moule selon la revendication 6, caracte- risé en ce que cette garniture (32) est un boudin étanche élastique et creux apte à être mis en surpression.

8. Moule selon la revendication 7, caracte- risé en ce que le boudin (32) est muni d'un orifice (320) destiné à être raccordé à une source de fluide sous pression modulable.

9. Pièce (20) obtenue notamment par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes ou à l'aide d'un moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un support (21) qui est s'il y a lieu transperce localement d'au moins un ajour (211) et qui est revêtue sur l'une de ses faces (201) d'une enveloppe (220) dont l'une des demi-coquilles (2201, 2202) est en contact intime contre cette face (210) à revêtir et forme au moins un opercule (2204) pour clore momenta nément cet ajour (211).

10. Pièce selon la revendication 9, caracté- risee en ce que celle des demi-coquilles (2201, 2202) de l'enveloppe (220) qui est en contact intime contre la face (210) du support (21) à revêtir est rigide voire autoportante.

11. Pièce selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'opercule (2204) est saillant en direction de l'autre des demi-coquilles (2201, 2202) afin de former une zone (Z) où l'épaisseur du rembourrage (221) est minimale voire nulle.