FR2960034A1

FR2960034A1 - Piece en metal coule et procede de coulee de metal

Info

Publication number: FR2960034A1
Application number: FR1154131A
Authority: FR
Inventors: Oliver Moessinger; Jurgen Neubrander; Dieter Schaffert; Ralph Renz; Jan Bela; Marcus Gregor Sedlmayr
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-05-15
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2011-11-18
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: CN202137356U; US9481032B2; FR2960034B1; DE102010020682A1; KR20110126536A; KR101273715B1; US20110281133A1; RU106315U1; CA2737165C; CA2737165A1

Abstract

L'invention concerne une pièce en métal coulé qui présente un corps de base de pièce en métal coulé dans lequel au moins un corps de garniture (1) en métal qui présente des contours partiels assurant un blocage en rotation et qui est relié en correspondance géométrique du fait de la coulée au corps de base de la pièce en métal coulé est englobé par coulée. Pour simplifier la fabrication d'une pièce en métal coulé stable, le corps de garniture (1) en métal présente une forme allongée avec un axe longitudinal et un contour extérieur de moule de section transversale non circulaire interrompue dans le sens de la longueur par des rainures annulaires (11-13) qui servent à immobiliser dans la direction axiale le corps de garniture (1) en métal englobé par coulée.

Description

DESCRIPTION

L'invention concerne une pièce en métal coulé dotée d'un corps de base de pièce en métal coulé dans lequel au moins un corps de garniture en métal, qui présente des contours partiels assurant un blocage en rotation et qui est relié en correspondance géométrique du fait de la coulée au corps de base de la pièce en métal coulé est englobé par coulée. L'invention concerne en outre un procédé de coulée de métal destiné à fabriquer une pièce en métal coulé, dans lequel un corps de garniture en métal est positionné dans une cavité située entre au moins deux moitiés de moule avant d'être englobé ou incorporé par coulée dans un corps de base de la pièce en métal coulé. Le fascicule de publication du brevet allemand DE 197 46 167 Al divulgue un composant en métal léger qui présente au moins une pièce de garniture qui présente des contours partiels en contre-dépouille pour reprendre ou recevoir des sollicitations en traction et en flexion et des contours partiels assurant un blocage en rotation pour reprendre des sollicitations en torsion. Le fascicule de publication du brevet allemand DE 39 12 664 Al divulgue une pièce coulée en métal léger qui présente un moyen de fixation disposé dans la pièce coulée et dans laquelle une garniture de fibres est prévue pour augmenter la résistance mécanique de l'ancrage du moyen de fixation. Le modèle d'utilité allemand DE 91 15 292 U1 divulgue une douille filetée ou un goujon fileté destinés à être englobés dans de la matière synthétique. La demande de brevet américain US 2005/00 84 362 Al divulgue le blocage d'une garniture filetée de support d'un véhicule automobile dans le support en injectant de la matière synthétique dans des interstices prévus entre la garniture filetée et la surface du support. Le problème à la base de l'invention consiste à simplifier la fabrication d'une pièce en métal coulé stable telle que citée en introduction. Pour une pièce en métal coulé qui présente un corps de base de la pièce en métal coulé dans lequel au moins un corps de garniture en métal est englobé par coulée, qui présente des contours partiels assurant un blocage en rotation et qui est relié en correspondance géométrique au corps de base de la pièce en métal coulé lors de la coulée, ce problème est résolu en ce que le corps de garniture en métal présente une forme allongée dotée -2- d'un axe longitudinal et un contour extérieur de moule de section transversale non circulaire interrompu dans le sens de sa longueur par des rainures annulaires qui servent à immobiliser le corps de garniture en métal dans la direction axiale après la coulée. La pièce en métal coulé selon l'invention est utilisée de manière générale dans le secteur automobile, de préférence dans un train de roulement, dans la carrosserie ou dans la partie d'entraînement d'un véhicule automobile. La combinaison selon l'invention de la section transversale non circulaire et des rainures annulaires du contour extérieur du moule permet de solliciter plus fortement le corps de garniture en métal qui a été englobé par coulée que les pièces en métal coulé habituelles. Un exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le contour extérieur du moule présente une section transversale polygonale dont les arêtes sont rectilignes, courbées ou arrondies. On appelle polygone un corps à plusieurs côtés et plusieurs sommets. La section transversale peut également être non circulaire ou d'épaisseur constante avec arêtes courbées ou cintrées, et on préfère la réaliser comme pièce profilée extrudée. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le contour extérieur de moule du corps de garniture en métal présente essentiellement la forme d'un triangle, d'un quadrilatère, d'un hexagone ou d'un octogone. Les coins peuvent être rectilignes, arrondis ou courbés. La forme polygonale simplifie le serrage du corps de garniture en métal dans un mandrin à trois ou quatre mâchoires, par exemple pour un usinage par enlèvement de matière. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que les rainures annulaires ont une section transversale de rainure essentiellement rectangulaire. La section transversale rectangulaire de la rainure peut présenter des coins arrondis. La section transversale rectangulaire permet de fixer le corps de garniture en métal de manière particulièrement sûre dans la direction axiale dans le corps de base de la pièce en métal coulé. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que les rainures annulaires sont usinées par enlèvement de matière. La section transversale polygonale permet d'usiner le corps de garniture en métal par enlèvement de matière, par exemple par tournage. -3- Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que lors de la coulée, le corps de garniture en métal est englobé complètement avec son contour extérieur de moule et les rainures annulaires dans le corps de base de la pièce en métal coulé. Cela ancre de manière stable le corps de garniture en métal dans le corps de base de la pièce en métal coulé. Une partie fonctionnelle, par exemple une ouverture fonctionnelle ou un goujon fonctionnel, est librement accessible depuis l'extérieur de la pièce en métal coulé après l'incorporation par coulée du corps de garniture en métal.

Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de garniture en métal présente une ouverture fonctionnelle. L'ouverture fonctionnelle fait partie d'un trou qui peut être réalisé sous la forme d'une perforation ou d'un trou aveugle et est de préférence doté d'un filet ou filetage intérieur. Entre le filet et le contour extérieur du moule, on peut conserver du matériau pour augmenter la résistance mécanique ou la stabilité du corps de garniture en métal. La réserve de matière permet en outre d'utiliser une garniture filetée à l'occasion ou dans le cadre de réparations. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que l'ouverture fonctionnelle comporte un creux de positionnement du corps de garniture en métal avant l'incorporation par coulée. Le creux est de préférence configuré comme creux cylindrique. Les transitions vers le creux cylindrique peuvent être dotées d'un chanfrein. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de garniture en métal présente un goujon fonctionnel. Le goujon fonctionnel est de préférence équipé d'un filet extérieur. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de base de la pièce en métal coulé est réalisé en ou formé de métal léger. Le corps de base de la pièce en métal coulé est formé par exemple d'un alliage de métaux légers qui contient de l'aluminium et/ou du magnésium et en particulier d'un alliage d'aluminium ou d'un alliage de magnésium. Le corps de garniture en métal peut être formé d'aluminium, d'un alliage d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium corroyé. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de garniture en métal est formé ou -4- constitué d'un matériau à base d'aluminium ou d'un matériau à base d'acier et contient éventuellement du titane. Le matériau à base d'acier permet de solliciter plus fortement le corps de garniture en métal. Le corps de garniture en métal peut également être formé de titane ou d'un alliage de titane. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de garniture en métal est formé ou constitué d'un matériau en barre qui présente la forme d'un profilé extrudé, d'un profilé laminé ou d'une pièce extrudée. En particulier pour former les rainures annulaires, le matériau en barre peut être usiné par enlèvement de matière, par exemple par tournage. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que le corps de garniture en métal est roulé, laminé, étiré, forgé ou réalisé par extrusion. Le corps de garniture en métal peut également être formé par moulage par injection de métal ("metal injection moulding" - MIM) et ensuite frittage. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce que son contour extérieur de moule présente une rugosité de surface augmentée. Cela augmente encore son effet de blocage de la rotation. Un autre exemple de réalisation préféré de la pièce en métal coulé est caractérisé en ce qu'un côté frontal du corps de garniture en métal est réalisé de manière à empêcher l'injection ou la pénétration de métal dans le corps de garniture en métal lors de la coulée. Le corps de garniture en métal est de préférence réalisé de façon fermée sur un côté frontal. Sur l'autre côté frontal, le corps de garniture en métal est de préférence réalisé de façon ouverte, par exemple pour permettre d'y visser une vis. Dans ce cas, il faudra garantir que du métal ne puisse pas pénétrer à l'intérieur du corps de garniture en métal lors de la coulée. Ceci peut être réalisé par exemple en superposant de manière appropriée sur le corps de garniture en métal la moitié de moule d'un outil de coulée qui repose sur celui-ci. En variante ou en supplément, on peut obtenir l'étanchéité en apportant un système de rainures. Ainsi, le corps de garniture peut par exemple s'engager par son extrémité ouverte dans une rainure annulaire ménagée dans la moitié associée de l'outil. Si nécessaire, on peut également fermer une ouverture fonctionnelle du corps de garniture en métal par un bouchon de fermeture lors de la coulée. En outre, on peut disposer une tige d'insertion -5- ou une tige de vissage dans l'ouverture fonctionnelle lors de la coulée, pour remplir le corps de garniture et ainsi empêcher que le métal pénètre dans le corps de garniture. Pour un procédé de coulée de métal destiné à fabriquer une pièce en métal coulé, en particulier une des pièces en métal coulé décrites plus haut, dans lequel un corps de garniture en métal est positionné dans une cavité située entre au moins deux moitiés de moule avant d'être englobé par coulée dans un corps de base de la pièce en métal coulé, le problème est résolu en variante ou en supplément en ce qu'avant, pendant et/ou après l'incorporation par coulée, le corps de garniture en métal est positionné à l'aide d'au moins une tige de positionnement qui s'étend dans la cavité en traversant l'une des deux moitiés de moule et qui est précontrainte contre le corps de garniture en métal. La précontrainte de la tige de positionnement peut s'effectuer hydrauliquement ou à l'aide d'un ressort. Le procédé de coulée de métal est de préférence un procédé de coulée sous pression ou de moulage sous pression. En variante, on peut cependant aussi utiliser des procédés de coulée par gravité ou de coulée sous basse pression. Un exemple de réalisation préféré du procédé de coulée de métal est caractérisé en ce qu'avant, pendant et/ou après l'incorporation par coulée, le corps de garniture en métal est positionné entre la tige de positionnement et un bec de positionnement formé sur l'autre des deux moitiés de moule. Le bec de positionnement s'engage dans une ouverture du corps de garniture en métal. Le bec de positionnement peut également être prévu sur une tige de positionnement supplémentaire qui peut se déplacer en va-et-vient dans l'autre des deux moitiés de moule. Un autre exemple de réalisation préféré du procédé de coulée de métal est caractérisé en ce que le bec de positionnement présente la forme d'un cylindre circulaire rectiligne qui s'engage dans le corps de garniture en métal. Le bec de positionnement s'engage de préférence avec un léger jeu dans le creux cylindrique prévu dans l'ouverture fonctionnelle. Le bec de positionnement peut être légèrement conique pour positionner grâce à un léger auto-blocage le corps de garniture dans l'une des moitiés de moule avant l'incorporation par coulée. L'invention concerne en outre un outil de fabrication de la pièce 35 en métal coulé décrite plus haut à l'aide du procédé de coulée de métal décrit plus haut. -6- D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortent de la description qui suit, dans laquelle différents exemples de réalisation sont décrits en détail en référence aux dessins. Dans celui-ci : la figure 1 est une représentation en perspective d'un corps de garniture en métal doté d'une section transversale polygonale, les figures 2 à 5 représentent en section transversale et à l'état serré différents corps de garniture en métal, la figure 6 représente en coupe longitudinale le corps de garniture en métal de la figure 1, la figure 7 représente le corps de garniture en métal de la figure 6 avec une garniture filetée, les figures 8 à 12 représentent différents modes de réalisation d'outils d'incorporation par coulée du corps de garniture en métal représenté dans la figure 1, la figure 13 est une représentation en coupe et en perspective d'une pièce en métal coulé selon l'invention, les figures 14 à 17 sont des représentations en perspective d'autres exemples de réalisation du corps de garniture en métal représenté dans la figure 1 et les figures 18 à 22 sont des représentations similaires à celles des figures 8 à 12, mais dans d'autres exemples de réalisation. La figure 1 représente en perspective un corps de garniture 1 en métal. Le corps de garniture 1 en métal présente une forme allongée avec un axe longitudinal 2 et une ouverture fonctionnelle 3 à une extrémité.

L'ouverture fonctionnelle 3 fait partie d'un trou aveugle 4 doté d'un filet. A l'extrémité visible du filet intérieur est prévu un creux cylindrique 3. A la transition entre le filet intérieur et le creux cylindrique 5 est formé un chanfrein 7. Un autre chanfrein 8 est formé à l'extérieur sur le creux cylindrique 5.

Le corps de garniture 1 présente en coupe transversale la forme d'un triangle équilatéral, les côtés du triangle étant convexes où présentant une courbure bombée vers l'extérieur. Dans le sens de la longueur, c'est-à-dire dans la direction de l'axe longitudinal 2, la section transversale triangulaire du corps de garniture 1 en métal est interrompue par des rainures annulaires 11, 12, 13. Les rainures annulaires 11 à 13 forment à l'extérieur du corps de garniture 1 en métal des saillies périphériques qui servent à immobiliser dans la direction axiale le corps de garniture 1 en -7- métal après son incorporation par coulée. La section transversale triangulaire immobilise en rotation le corps de garniture 1 en métal après son incorporation par coulée. Le corps de garniture en métal 1 peut être formé d'aluminium.

On utilisera alors de préférence une pièce brute formée d'un profilé extrudé et usinée par tournage. Le matériau à base d'aluminium est utilisé de préférence sous la forme d'un alliage, par exemple un alliage d'aluminium corroyé. Pour des raisons de résistance mécanique, le corps de garniture 1 en métal peut également être formé en acier. On utilisera alors de préférence une pièce brute laminée ou étirée. De façon particulièrement préférable, le corps de garniture 1 en métal sera réalisé en acier sous la forme d'une pièce tournée par automate. La figure 2 représente en coupe transversale le corps de garniture 1 en métal de la figure 1. Le corps de garniture 1 en métal présente en coupe transversale la forme d'un triangle 15 serré par trois mâchoires 21, 22, 23 dans un mandrin à trois mâchoires. La figure 3 représente un corps de garniture en métal qui présente une section transversale 16 en quadrilatère à sommets arrondis. La section transversale en quadrilatère permet de manière simple de serrer le corps de garniture en métal dans un outil à quatre mâchoires doté de quatre mâchoires 21 à 24. La figure 4 représente un corps de garniture en métal qui présente une section transversale 17 hexagonale serrée par trois mâchoires 25 21 à 23 d'un outil à trois mâchoires. La figure 5 représente un corps de garniture en métal doté d'une section transversale octogonale 18 serrée par quatre mâchoires 21 à 24 d'un outil à quatre mâchoires. La figure 6 représente en coupe longitudinale le corps de 30 garniture 1 en métal de la figure 1. La longueur du filet ménagé dans le trou aveugle 4 est indiquée par la double flèche 29. Le diamètre du filet est indiqué par une autre double flèche 31. En coupe longitudinale, on voit que dans la direction radiale, suffisamment de matériau 30 est prévu avec les rainures annulaires 11 à 13 entre le filet et le contour extérieur du moule du 35 corps de garniture 1 en métal pour garantir une haute résistance mécanique du corps de garniture 1 en métal. En outre, la réserve de matière 30 permet de réparer le filet s'il a été endommagé. -8- La figure 7 représente le corps de garniture 1 en métal de la figure 6 en coupe longitudinale après une réparation. Le filet initial, par exemple M12, a été foré à un diamètre 32. Dans le trou aveugle foré 4, une garniture filetée 34 a été insérée. La réserve de matière 30 permet de conserver après le forage et l'insertion de la garniture filetée 34 encore suffisamment de matériau pour garantir une haute résistance mécanique du corps de garniture 1 en métal lorsqu'il est englobé par coulée. En variante, on peut découper un filet plus grand, par exemple M14, dans le trou aveugle 4 qui a été foré.

La figure 8 représente en coupe un outil de coulée 40 doté d'une moitié inférieure de moule 41 et d'une moitié supérieure de moule 42. Une double flèche 43 indique la direction principale de démoulage de l'outil 40. Entre les deux moitiés de moule 41 et 42 est formée une cavité 44 dans laquelle du métal fondu est apporté lors d'une opération de coulée.

La cavité 44 s'évase en un dôme 45 découpé dans la moitié supérieure de moule 42. Le corps de garniture 1 en métal est positionné dans le dôme 45 à l'aide d'un bec de positionnement 48 et d'une tige de positionnement 49. Le bec de positionnement 48 présente la forme d'un disque circulaire et est relié d'un seul tenant à la moitié inférieure de moule 41. Le corps de garniture 1 en métal est enfiché sur le bec de positionnement 48 par le creux cylindrique 5. La tige de positionnement 49 est disposée dans la moitié supérieure de moule 42 de manière à pouvoir se déplacer en va-et-vient dans la direction de l'axe longitudinal 2 du corps de garniture 1 en métal, de telle sorte que la tige de positionnement 49 vienne reposer par son extrémité libre représentée sur l'extrémité fermée du corps de garniture 1 en métal. La tige de positionnement 49 est précontrainte hydrauliquement contre le corps de garniture 1 en métal de telle sorte que ce dernier soit positionné de manière sûre dans le dôme 45 avant et pendant la coulée. La tige de positionnement 49 est actionnée hydrauliquement à la manière d'un dispositif d'expulsion et sert à serrer de manière sûre le corps de garniture 1 en métal pendant l'opération de coulée. La figure 9 représente en coupe un outil de coulée 40 similaire à celui de la figure 8 mais avec une moitié supérieure de moule 52 modifiée. Une tige de positionnement 54 précontrainte mécaniquement par une force élastique contre le corps de garniture 1 en métal est disposée dans la moitié supérieure de moule 52. -9- La tige de positionnement 54 présente un collet 55 sollicité par la force de précontrainte d'un ressort hélicoïdal de compression 56. Lors de la fermeture de l'outil 40, le corps de garniture 1 en métal peut être positionné automatiquement par la tige de positionnement 54 précontrainte élastiquement. Dans l'outil 40 représenté dans les figures 8 et 9, le démoulage s'effectue dans la direction horizontale. Les figures 10 à 12 représentent des outils 60 et 70 à démoulage vertical. L'outil 60 représenté dans la figure 10 présente une moitié gauche de moule 61 et une moitié droite de moule 62. Une double flèche 63 indique la direction de démoulage qui correspond à l'axe longitudinal 2. Une cavité 64 et un dôme 65 sont réalisés exactement comme dans l'outil 40 à démoulage horizontal. Le corps de garniture 1 en métal est serré entre un bec de positionnement 68 et une tige de positionnement 69.

Pour simplifier le positionnement du corps de garniture 1 en métal avant la fermeture de l'outil 60, le bec de positionnement 68 est de préférence légèrement conique, de telle sorte que le corps de garniture 1 en métal puisse être enfiché par le creux cylindrique 5 sur le bec de positionnement 68 avec un certain auto-blocage. L'auto-blocage empêche une libération ou une chute indésirable du corps de garniture 1 en métal avant que les deux moitiés de moule 61 et 62 soient rapprochées l'une de l'autre. Après ou pendant que les deux moitiés de moule 61 et 62 ont été rapprochées l'une de l'autre, le corps de garniture 1 en métal est positionné de manière stable dans le dôme 65 pour l'opération de coulée, à l'aide de la tige de positionnement 69. La figure 11 représente un outil 70 qui présente une moitié gauche de moule 71 et une moitié droite de moule 72. Une cavité 74 dotée d'un dôme 75 est formée entre les deux moitiés de moule 71 et 72 d'une manière différente de l'exemple de réalisation précédent, de telle sorte que l'axe longitudinal 2 du corps de garniture 1 en métal disposé dans le dôme 75 soit légèrement oblique par rapport à la verticale. Un bec de positionnement 78 est formé sur un appendice 77 de la moitié gauche du moule 71. Une tige de positionnement 79 déborde vers le corps de garniture 1 en métal depuis un appendice 80 prévu sur la moitié droite du moule 72. Une flèche 81 désigne la direction de déplacement de la tige de positionnement 79 lors de la traction. Les flèches 82 et 83 désignent les - 10 - déplacements d'ouverture des moitiés de moule 71 et 72. Lors de l'ouverture de l'outil 70, la pièce coulée terminée avec le corps de garniture 1 en métal adhère à la moitié gauche du moule 71. Une autre flèche 84 désigne la direction dans laquelle la pièce coulée terminée peut être retirée de la moitié gauche du moule 71. La figure 12 représente un outil 70 similaire à celui de la figure 11, et doté d'un bec de positionnement 88. A la différence de l'exemple de réalisation précédent, le bec de positionnement 88 est prévu sur une tige supplémentaire de positionnement 89 qui peut se déplacer dans la moitié gauche du moule 71. Un déplacement de la tige de positionnement 89 dans la direction d'une flèche 91 permet d'éloigner le bec de positionnement 88 du creux cylindrique 5 du corps de garniture 1 en métal pendant ou après l'ouverture de l'outil 70. Cela simplifie l'enlèvement de la pièce coulée terminée hors de l'outil 70 et permet en particulier de faire tomber automatiquement la pièce en métal coulé terminée. La figure 13 représente en perspective et partiellement en coupe une pièce en métal coulé terminée. La pièce en métal coulé 98 comprend un corps de base 95 de la pièce en métal coulé qui présente essentiellement la forme d'une douille légèrement conique dans laquelle le corps de garniture 1 en métal est englobé par coulée. Une pièce structurelle plate 96 déborde du corps de base 95 de la pièce en métal coulé. La pièce structurelle plate 96 et le corps de base 95 en métal coulé sont représentés en coupe pour rendre visible le corps de garniture 1 en métal qui y est englobé par coulée.

La figure 14 représente en perspective un corps de garniture 100 en métal doté d'une perforation filetée 101. Le corps de garniture 100 en métal est doté de trois rainures annulaires, comme dans les exemples de réalisation précédents. La figure 15 représente en perspective un corps de garniture 103 en métal doté d'une perforation 102. La perforation 102 ne comprend pas de filet, à la différence des exemples de réalisation précédents. La figure 16 représente en perspective un corps de garniture 105 en métal tel que celui représenté dans la figure 3. Le corps de garniture 105 en métal est doté d'un trou aveugle fileté 106. Le contour extérieur de moule du corps de garniture 105 en métal est doté de trois rainures annulaires 107, 108, 109. -11- La figure 17 représente en perspective un corps de garniture 110 en métal doté d'un goujon fonctionnel 112. Le goujon fonctionnel 112 est doté d'un filet extérieur. Le contour extérieur de moule 114 du corps de garniture 110 en métal présente une section transversale octogonale interrompue dans le sens de la longueur par trois rainures annulaires 115, 116, 117. Chacune des figures 18 à 20 représente en coupe un outil de coulée 120; 130; 140 doté d'une moitié inférieure de moule 121, 131, 141 et d'une moitié supérieure de moule 122; 132 et 142. Entre les deux moitiés de moule 121; 131; 141 et 122; 132; 142 est formée à chaque fois une cavité 124, 134, 144 dans laquelle est disposé un corps de garniture 125; 135; 155 en métal similaire à ceux des exemples de réalisation qui précèdent. Le corps de garniture 125; 135; 155 en métal présente une extrémité fermée 126; 136; 145 et une extrémité ouverte 127; 137; 146. A son extrémité ouverte 127; 137; 146, le corps de garniture 125; 135; 155 présente essentiellement la forme d'une douille. Dans l'exemple de réalisation représenté dans la figure 18, l'extrémité ouverte 127 du corps de garniture 125 en métal est disposée dans un creux 128 de forme essentiellement circulaire découpé dans la moitié inférieure de moule 121. En outre, entre l'extrémité fermée 126 du corps de garniture 125 en métal et la moitié supérieure de moule 122, est disposé un élément de serrage 129. L'élément de serrage 129 est de préférence réalisé en métal déformable et sert à maintenir le corps de garniture 125 en métal avec son extrémité ouverte 127 dans le creux 128 de manière à ce qu'il repose de manière étanche contre la moitié inférieure de moule 121. Dans l'exemple de réalisation représenté dans la figure 19, le corps de garniture 135 en métal enveloppe par son extrémité ouverte 137 un mandrin de positionnement 138 formé sur la moitié inférieure de moule 131. Le mandrin de positionnement 138 a essentiellement la forme d'un cylindre circulaire rectiligne et est entouré par une rainure annulaire 139 dans laquelle s'engage l'extrémité ouverte 137 du corps de garniture 135 en métal. L'adaptation entre le mandrin de positionnement 138 et l'extrémité ouverte 137 du corps de garniture 135 en métal est de préférence sélectionnée de telle sorte que le corps de garniture 135 en métal soit maintenu sans jeu et de manière à ne pas pouvoir basculer sur la moitié inférieure de moule 131. - 12 - La figure 20 représente un exemple de réalisation doté d'une tige de vissage 150. La tige de vissage 150 comprend deux tiges filetées 151, 152 qui s'étendent dans des directions opposées et sont séparées l'une de l'autre par un collet 154. La tige filetée 151 est vissée dans le corps de garniture 155 en métal. La tige filetée 152 est vissée dans un trou aveugle fileté 147 prévu dans la moitié inférieure de moule 141. La tige de vissage 150 maintient le corps de garniture 155 en métal de manière sûre contre la moitié inférieure de moule 141 lors de la coulée. En outre, de même que dans les exemples de réalisation représentés dans les figures 18 et 19, une pénétration indésirable de métal dans le corps de garniture en métal lors de la coulée est empêchée de manière sûre. La figure 21 représente la tige de vissage 150 sans corps de garniture en métal entre les deux moitiés de moule 141 et 142. La figure 22 montre que la tige de vissage représentée dans les figures 20 et 21 peut également présenter une autre configuration à son extrémité qui pénètre dans la moitié inférieure de moule 141. La figure 22 représente à gauche une tige de vissage 160 qui présente à son extrémité supérieure une tige filetée 151 qui permet de la visser sur un corps de garniture en métal. A son extrémité inférieure, la tige de vissage 160 présente une tige lisse 162 qui est maintenue sur la moitié inférieure de moule 141 à l'aide d'un élément de blocage axial 163. L'élément de blocage axial 163 s'engage dans une rainure annulaire formée sur la tige 162. La figure 22 montre sur son côté droit une tige de vissage 170 qui présente à son extrémité inférieure une tige 172 dotée d'un épaississement 173 à son extrémité libre. L'épaississement 173 constitue un élément de correspondance mécanique par lequel la tige de vissage 170 est maintenue sur la moitié inférieure de moule 141. L'épaississement 173 peut présenter une fente permettant de placer un outil de vissage à l'aide duquel la tige de vissage 170 peut être mise en rotation pour permettre de libérer le corps de garniture en métal englobé par coulée de la moitié inférieure de moule 141. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Pièce en métal coulé dotée d'un corps de base (95) de pièce en métal coulé dans lequel au moins un corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal, qui présente des contours partiels assurant un blocage en rotation et qui est relié en correspondance géométrique du fait de la coulée au corps de base (95) de la pièce en métal coulé est englobé lors de la coulée, caractérisée en ce que le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal présente une forme allongée dotée d'un axe longitudinal et un contour extérieur de moule (114) de section transversale non circulaire interrompu dans le sens de la longueur par des rainures annulaires (11-13; 107-109; 115-117) qui servent à immobiliser le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal dans la direction axiale après la coulée.
2. Pièce en métal coulé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le contour extérieur de moule (114) présente une section transversale polygonale dont les arêtes sont rectilignes, courbées ou arrondies.
3. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contour extérieur de moule (114) du corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal présente essentiellement la forme d'un triangle, d'un quadrilatère, d'un hexagone ou d'un octogone.
4. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rainures annulaires (11-13; 107-109; 115-117) ont une section transversale de rainure essentiellement rectangulaire.
5. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisée en ce que les rainures annulaires (11-13; 107-109; 115-117) sont usinées par enlèvement de matière.
6. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lors de la coulée, le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal est englobé complètement avec son 30 contour extérieur de moule (114) et les rainures annulaires (11-13; 107-109; 115-117) dans le corps de base (95) de la pièce en métal coulé.
7. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal présente une ouverture fonctionnelle (3).- 14 -
8. Pièce en métal coulé selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'ouverture fonctionnelle (3) comporte un creux (5) de positionnement du corps de garniture (1; 100; 103; 105: 110) en métal avant l'incorporation par coulée.
9. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de garniture (110) en métal présente un goujon fonctionnel (112).
10. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de base (95) de la pièce en 10 métal coulé est formé de métal léger.
11. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal est constitué d'un matériau à base d'aluminium ou d'un matériau à base d'acier et contient éventuellement du titane. 15
12. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal est constitué d'un matériau en barre qui présente la forme d'un profilé extrudé, d'un profilé laminé ou d'une pièce extrudée.
13. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications 20 précédentes, caractérisée en ce que le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal est roulé, laminé, étiré, forgé ou fabriqué par extrusion.
14. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que son contour extérieur de moule présente une rugosité de surface augmentée. 25
15. Pièce en métal coulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un côté frontal du corps de garniture (125; 135; 155) en métal est réalisé de manière à empêcher que du métal soit injecté dans le corps de garniture en métal.
16. Procédé de coulée de métal destiné à fabriquer une pièce 30 coulée (98) en métal, en particulier selon l'une des revendications précédentes, un corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal étant positionné dans une cavité (44; 64; 74; 124; 134; 144) située entre au moins deux moitiés de moule (41, 42; 61, 62; 71, 72; 131; 132; 141; 142) avant l'incorporation par coulée dans un corps de base (95) de 35 pièce en métal coulé, caractérisé en ce que- 15 - avant, pendant et/ou après l'incorporation par coulée, le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal est positionné à l'aide d'au moins une tige de positionnement (49; 54; 69; 79; 89) qui s'étend dans la cavité (44; 64; 74; 124; 134; 144) en traversant l'une des deux moitiés de moule (41, 42; 61, 62 ; 71, 72; 131; 132; 141; 142) et qui est précontrainte contre le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110; 125; 135; 155) en métal.
17. Procédé de coulée de métal selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'avant, pendant et/ou après l'incorporation par coulée, le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal est positionné entre la tige de positionnement (49; 54; 69; 79; 89) et un bec de positionnement (48; 68; 78; 88) qui est formé sur l'autre des deux moitiés de moule (41, 42; 61, 62; 71, 72).
18. Procédé de coulée de métal selon la revendication 17, caractérisé en ce que le bec de positionnement (48; 68; 78; 88) présente la forme d'un cylindre circulaire rectiligne qui s'engage dans le corps de garniture (1; 100; 103; 105; 110) en métal.