FR2960458A1

FR2960458A1 - Manufacturing a machined casting using a mold, comprises producing a groove shape to the mold corresponding to circumference of the face to be machined, where the casting has a round shape profile such as an arc of a circle

Info

Publication number: FR2960458A1
Application number: FR1054018A
Authority: FR
Inventors: Cyril Reaubourg
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA; GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-12-02
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: FR2960458B1

Abstract

The process of manufacturing a machined casting using a mold, comprises producing a groove (20) shape to the mold corresponding to circumference (16) of the face (11) to be machined. The casting has a round shape profile such as an arc of a circle, where the radius of the circle is greater than the sum of the tolerances on the machined face and raw casting part. The profile of the groove has a shape of a slope. The thickness of the groove is sufficient for the machining of the face that does not consume completely thick.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE DE FONDERIE COMPORTANT UNE FACE A USINER [0001 La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une 5 pièce de fonderie et ladite pièce elle-même. Cette dernière peut être par exemple la culasse d'un moteur thermique. [0002 Les pièces fabriquées en fonderie comportent parfois des faces à usiner. Au cours de l'usinage, des bavures, sous forme de copeaux, se forment généralement sur le pourtour des faces usinées et il est alors 10 nécessaire de les enlever afin de ne pas dégrader la qualité. Cette opération d'ébavurage est une opération supplémentaire dans le processus de fabrication, opération qui prend du temps et augmente les coûts. De plus, les pourtours des faces à usiner peuvent comporter des arêtes coupantes qui peuvent se révéler dangereuses lors de la manipulation des pièces. 15 [0003] Le but de la présente invention est donc d'éviter la formation de bavures lors de l'usinage des faces et la formation d'arêtes coupantes sur le pourtour des faces usinées. [0004] Selon l'invention, on crée une forme en brut de fonderie sur la face usinée pour permettre aux copeaux de se casser lors de l'usinage. 20 [0005] De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de fabrication, à l'aide d'un moule, d'une pièce de fonderie comportant au moins une face à usiner. Le procédé consiste à donner à la partie dudit moule correspondant au pourtour de ladite face à usiner une forme de chanfrein. [0006] Selon un mode de mise en oeuvre, le profil de ladite forme est 25 arrondi, formant par exemple un arc de cercle. Dans ce dernier cas, la valeur du rayon dudit cercle peut avantageusement être supérieure à la somme des tolérances relatives à la face à usiner et à la partie brute de fonderie de ladite pièce. [0007] Selon un autre mode de réalisation, le profil dudit chanfrein comporte une pente. [0008] L'invention concerne également une pièce de fonderie du type comportant au moins une face à usiner, le pourtour de ladite face à usiner 5 ayant la forme d'un chanfrein. [0009] Le profil dudit chanfrein peut être arrondi, pour former par exemple un arc de cercle. [0010] Le profil dudit chanfrein peut comporter une pente. [0011] L'invention s'applique tout particulièrement à la fabrication d'une 10 culasse de moteur thermique. [0012] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : 15 - la figure 1 illustre le problème résolu par l'invention; - la figure 2 représente un mode de réalisation général de l'invention; - la figure 3 représente une pièce brute de fonderie; - les figures 4 et 5 montrent deux modes de réalisation de la pièce de la figure 3 conformément à la présente invention; et 20 - la figure 6 illustre un profil possible du chanfrein et son épaisseur avant usinage de la face à usiner. [0013] Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0014] La figure 1 représente une partie de culasse 10 d'un moteur thermique, ladite culasse comportant une face à usiner 11. C'est sur cette face 11 que la ligne d'échappement (non représentée) est fixée, à l'aide d'une bride et de quatre visses se vissant dans les trous taraudés 12, 13, 14 et 15, l'étanchéité étant réalisée à l'aide d'un joint (non représenté). [0015] Le pourtour 16 de la face à usiner présente des arêtes vives. Au cours de l'usinage de la face 11 des copeaux se forment sur le pourtour 16. Ces copeaux doivent être supprimés, par une opération connue sous le nom d'ébavurage, ce qui augmente le coût de fabrication de la culasse. De plus, au cours de l'usinage, des arêtes coupantes peuvent se former le long du pourtour 16, ce qui représente un danger lors de la manipulation de la pièce 10. [0016] La figure 2 illustre la façon de procéder pour éviter la formation de copeaux pendant l'usinage de la face 11 et la formation d'arêtes tranchantes. The present invention relates to a method of manufacturing a casting and said part itself. BACKGROUND OF THE INVENTION The latter can be for example the cylinder head of a heat engine. Parts made in the foundry sometimes have faces to be machined. During machining, burrs, in the form of chips, are generally formed around the periphery of the machined faces and it is then necessary to remove them so as not to degrade the quality. This deburring operation is an additional operation in the manufacturing process, which takes time and increases costs. In addition, the edges of the faces to be machined may have sharp edges that can be dangerous when handling parts. The object of the present invention is thus to avoid the formation of burrs during the machining of the faces and the formation of cutting edges on the periphery of the machined faces. According to the invention, it creates a raw shape foundry on the machined face to allow the chips to break during machining. [0005] More specifically, the invention relates to a method of manufacturing, using a mold, a casting having at least one face to be machined. The method consists of giving the part of said mold corresponding to the periphery of said face to be machined a chamfer shape. According to one embodiment, the profile of said shape is rounded, forming for example an arc of a circle. In the latter case, the value of the radius of said circle may advantageously be greater than the sum of the tolerances relative to the face to be machined and to the gross casting portion of said part. According to another embodiment, the profile of said chamfer has a slope. The invention also relates to a casting part of the type comprising at least one face to be machined, the periphery of said face to be machined 5 having the shape of a chamfer. The profile of said chamfer can be rounded to form for example a circular arc. The profile of said chamfer may include a slope. The invention is particularly applicable to the manufacture of a cylinder head of a heat engine. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of several embodiments of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: FIG. 1 illustrates the problem solved by the invention; FIG. 2 represents a general embodiment of the invention; - Figure 3 shows a blank piece of foundry; - Figures 4 and 5 show two embodiments of the part of Figure 3 according to the present invention; and FIG. 6 illustrates a possible profile of the chamfer and its thickness before machining the face to be machined. The accompanying drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. Figure 1 shows a cylinder head portion 10 of a heat engine, said cylinder head having a face to be machined 11. It is on this face 11 that the exhaust line (not shown) is fixed to the using a flange and four screws screwing into the threaded holes 12, 13, 14 and 15, the seal being achieved by means of a seal (not shown). The periphery 16 of the face to be machined has sharp edges. During the machining of the face 11 chips are formed on the periphery 16. These chips must be removed by an operation known as deburring, which increases the cost of manufacture of the cylinder head. In addition, during machining, sharp edges may form along the periphery 16, which represents a danger when handling the workpiece 10. [0016] FIG. 2 illustrates how to proceed to avoid the chip formation during the machining of the face 11 and the formation of sharp edges.

Selon l'invention, un chanfrein 20 est créé sur le pourtour 16 de la face à usiner 11, de préférence sur tout le pourtour 16. Le chanfrein 20 est réalisé en dessinant le moule de fonderie servant à fabriquer la pièce 10 de façon à obtenir le chanfrein 20. [0017] Le chanfrein 20 peut prendre différentes formes. La figure 3 représente une pièce 30 brute de fonderie et comportant une face 31 à usiner. Les figures 4 et 5 représentent chacune un mode de réalisation de l'invention appliqué à la pièce de fonderie 30 de la figure 3. [ools] Sur la figure 4, le pourtour 40 de la face 31 à usiner a la forme d'un chanfrein 41 dont le profil comporte une pente. En d'autres termes, le 25 chanfrein a la forme d'un plan incliné. [0019] Sur la figure 5, le pourtour 50 de la face 31 à usiner a la forme d'un chanfrein dont le profil (51) est arrondi, par exemple en arc de cercle. Avantageusement, le rayon de cet arc de cercle doit être supérieur à la somme de la tolérance sur la face 31 brute de fonderie et de la tolérance sur la face usinée 31. Par exemple, si la tolérance sur la face brute de fonderie est de ± 5 mm et si la tolérance sur la face usinée est de ± 2 mm, le rayon de l'arc de cercle devra être supérieur à 7 mm. On peut remarquer qu'à la jonction de deux surfaces d'une pièce de fonderie, des formes arrondies sont habituellement obtenues. Cependant, le rayon de ces formes arrondies est habituellement de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre, alors que dans la présente invention les rayons des formes arrondies sont de l'ordre de plusieurs millimètres. [0020] La figure 6 illustre schématiquement, en coupe, une partie de la pièce 30 de la figure 4, coupe selon un plan perpendiculaire à la face à usiner 31. Le profil du chanfrein a la forme d'une pente 60 d'épaisseur ou hauteur h. De façon générale et quelque soit la forme du profil du chanfrein, l'épaisseur ou hauteur h du chanfrein avant usinage devra être suffisante pour qu'après usinage de la face 31 cette épaisseur ne soit pas entièrement consommée et donc réduite à zéro. L'épaisseur du chanfrein dépend donc des tolérances sur la face brute de fonderie et sur la face usinée. [0021] L'invention présente un intérêt économique évident puisqu'elle permet de supprimer en brut de fonderie des bavures et donc de supprimer des opérations d'ébavurage. De plus, par la suppression des arêtes tranchantes, l'invention permet d'augmenter la sécurité lors de la manipulation des pièces. [0022] Bien que l'invention s'applique à la fabrication de toutes pièces de fonderie présentant une face à usiner, elle est tout particulièrement adaptée à la fabrication des culasses de moteurs thermiques. [0023] D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. According to the invention, a chamfer 20 is created around the perimeter 16 of the machining face 11, preferably all around the periphery 16. The chamfer 20 is produced by drawing the foundry mold used to manufacture the part 10 in order to obtain the bevel 20. The chamfer 20 can take different forms. Fig. 3 shows a blank piece of casting and having a face 31 to be machined. FIGS. 4 and 5 each represent an embodiment of the invention applied to the casting piece 30 of FIG. 3. [Ools] In FIG. 4, the periphery 40 of the face 31 to be machined has the shape of a chamfer 41 whose profile has a slope. In other words, the chamfer has the shape of an inclined plane. In Figure 5, the periphery 50 of the face 31 to be machined has the shape of a chamfer whose profile (51) is rounded, for example in a circular arc. Advantageously, the radius of this arc must be greater than the sum of the tolerance on the raw face 31 of the foundry and the tolerance on the machined face 31. For example, if the tolerance on the rough face of the foundry is ± 5 mm and if the tolerance on the machined face is ± 2 mm, the radius of the arc must be greater than 7 mm. It may be noted that at the junction of two surfaces of a casting, rounded shapes are usually obtained. However, the radius of these rounded shapes is usually of the order of a few tenths of a millimeter, whereas in the present invention the radius of the rounded shapes are of the order of several millimeters. Figure 6 schematically illustrates, in section, a part of the part 30 of Figure 4, cutting along a plane perpendicular to the face to be machined 31. The profile of the chamfer has the shape of a slope 60 of thickness or height h. In general and regardless of the shape of the chamfer profile, the thickness or height h of the chamfer before machining must be sufficient so that after machining the face 31 this thickness is not fully consumed and therefore reduced to zero. The thickness of the chamfer therefore depends on the tolerances on the raw face of the foundry and on the machined face. The invention has an obvious economic interest since it allows to remove gross smelting burrs and thus to remove deburring operations. In addition, by removing sharp edges, the invention increases the safety during handling parts. Although the invention applies to the manufacture of all castings having a face to be machined, it is particularly suitable for the manufacture of cylinder heads of thermal engines. Other embodiments than those described and shown may be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Method of manufacturing, using a mold, a casting (10) comprising at least one machining surface (11), characterized in that it consists in giving to the part of said mold corresponding to the circumference (16) of said face to machine a chamfer shape (20).

2. Method according to claim 1 characterized in that the profile of said shape is rounded (51).

3. Method according to claim 2 characterized in that said profile is a circular arc. 10

4. Method according to claim 3 characterized in that the value of the radius of said circle is greater than the sum of the tolerances relative to the face to be machined and the gross casting part of said face.

5. Method according to claim 1 characterized in that the profile of said chamfer has the shape of a slope (41). 15

6. Method according to one of the preceding claims characterized in that the thickness (h) of the chamfer (60) is sufficient for the machining of said face (31) does not consume fully said thickness.

7. Foundry piece (10) of the type comprising at least one machining face (11), characterized in that the periphery (16) of said face to be machined is in the form of a chamfer (20).

8. Casting part according to claim 7 characterized in that the profile of said shape is rounded (51).

9. Casting part according to claim 8 characterized in that said profile is a circular arc. 25

10. Casting part according to claim 9 characterized in that the value of the radius of said arc is greater than the sum of the tolerances relative to the face to be machined and the rough part of said casting.

11. Casting part according to claim 7 characterized in that the profile of said chamfer (40) comprises a slope (41).

12. Casting part according to one of claims 7 to 11 characterized in that said part (10) is a cylinder head of the engine.