FR3118898A1 - Moule à injection à serrage concentré et machine de moulage par injection associée - Google Patents

Moule à injection à serrage concentré et machine de moulage par injection associée Download PDF

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Abstract

Moule à injection à serrage concentré et machine de moulage par injection associée L’invention concerne un moule (12) comprenant au moins une première partie de moule (16), une deuxième partie de moule (18) et au moins une structure de renforcement (30, 32), la structure de renforcement (30, 32) étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau d’une de la première ou de la deuxième partie de moule. La structure de renforcement (30, 32) présente une surface d’appui (3436) adaptée pour recevoir la force de serrage, au moins 90% de ladite surface d’appui (34, 36) s’étendant en regard de la surface d’injection (20) définissant une cavité de moulage en position fermée du moule (12) selon une direction de fermeture (X) du moule. L’invention concerne en outre une machine de moulage par injection (10) associée. Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Moule à injection à serrage concentré et machine de moulage par injection associée
La présente invention concerne un moule comprenant au moins une première partie de moule et une deuxième partie de moule, le moule présentant une position fermée dans laquelle le moule définit une cavité de moulage entre la première partie de moule et la deuxième partie de moule, la cavité de moulage étant délimitée par une surface d’injection du moule.
L’invention concerne en outre une machine de moulage par injection.
Pendant l’injection, le moule est maintenu fermé au sein de la machine de moulage par injection à l’aide de l’unité de serrage. En particulier, la pression du fluide injecté exerce une force sur les parties de moule les écartant entre elles. L’unité de serrage est donc adaptée pour s’opposer à une telle force.
Une plaque d’appui appuie typiquement linéairement sur l’ensemble d’une surface extérieure d’une des parties de moule, de manière à maintenir le moule fermé.
Cela nécessite une force de serrage importante.
Un but de l’invention est d’optimiser la force exercée dans le maintien du moule en position fermée.
A cet effet, l’invention a pour objet un moule du type précité, dans lequel le moule présente au moins une structure de renforcement, la structure de renforcement étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau d’une de la première ou de la deuxième partie de moule, la structure de renforcement présentant une surface d’appui adaptée pour recevoir la force de serrage, au moins 90% de ladite surface d’appui s’étendant en regard de la surface d’injection selon une direction de fermeture du moule.
L’ajout d’une structure de renforcement permet de concentrer la force de serrage sur la surface d’injection pour s’opposer à la force exercée par la pression du fluide d’injection, et ainsi de maintenir le moule fermé avec une force moins importante que dans le cas d’une plaque appuyant linéairement sur l’extérieur du moule.
Le maintien du moule en position fermée est amélioré et évite la réalisation de pièces non conformes, notamment par bavure, au sein de la cavité pour cause de réouverture, y compris partielle, du moule.
En outre, cela permet de limiter la déperdition, les efforts restant dans l’axe de fermeture du moule, et ainsi de limiter le fléchissement du moule.
Le moule peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’ensemble de la surface d’appui s’étend en regard de la surface d’injection selon la direction de fermeture du moule,
- la structure de renforcement est fixée à l’une de la première ou de la deuxième partie de moule ou est faite d’une pièce avec l’une de la première ou de la deuxième partie de moule,
- la structure de renforcement présente en outre une surface de transmission, la surface d’appui et la surface de transmission étant opposées selon la direction de fermeture du moule, la surface de transmission étant adaptée pour transmettre ladite force de serrage reçue au niveau de l’une de la première ou de la deuxième partie de moule,
- la structure de renforcement comprend un corps formant la surface d’appui et des éléments en saillie du corps, les éléments en saillie formant la surface de transmission,
- les éléments en saillie s’étendent depuis une face du corps dans une même direction,
- la structure de renforcement est réalisée en un premier matériau, le moule comprenant une plaque périphérique entourant partiellement la structure de renforcement, la plaque périphérique étant réalisée en un deuxième matériau présentant un module d’élasticité strictement inférieur au module d’élasticité du premier matériau, et/ou
- la structure de renforcement s’étend en saillie de la plaque périphérique correspondante selon la direction de fermeture du moule à l’opposé de la surface de transmission.
L’invention concerne en outre une machine de moulage par injection comprenant une unité de serrage et un moule du type précédent, dans laquelle l’unité de serrage comprend deux plaques d’appui et le moule comprend deux structures de renforcement, une première des plaques d’appui étant adaptée pour exercer une force de serrage sur une première des structures de renforcement, une deuxième des plaques d’appui étant adaptée pour exercer une force de serrage sur une deuxième des structures de renforcement, la première structure de renforcement étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau de la première partie de moule, la deuxième structure de renforcement étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau de la deuxième partie de moule, chacune de la première et de la deuxième structure de renforcement présentant une surface d’appui respective, au moins 90% de chaque surface d’appui s’étendant en regard de la surface d’injection selon une direction de fermeture du moule.
La machine de moulage par injection peut en outre comprendre la caractéristique suivante : la première plaque d’appui, la première structure de renforcement, la première partie de moule, la deuxième partie de moule, la deuxième structure de renforcement, la deuxième plaque d’appui sont alignées dans une direction de fermeture du moule, dans cet ordre.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnée à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins dans lesquels :
la est une vue en coupe d’une machine de moulage par injection selon un mode de réalisation de l’invention :
la est une vue en perspective d’une partie de la machine de moulage par injection de la , et
la est une vue schématique de principe de la machine de moulage par injection de la lors de l’injection.
Une machine de moulage par injection 10 selon un mode de réalisation de l’invention est représentée sur les figures 1 et 2.
La machine de moulage par injection 10 comprend un moule 12 et une unité de serrage 14.
Le moule 12 comprend au moins une première partie de moule 16 et une deuxième partie de moule 18.
Dans l’exemple représenté, le moule 12 comprend en outre au moins une structure de renforcement, plus particulièrement ici deux structures de renforcement 30, 32.
La première partie de moule 16 et la deuxième partie de moule 18 présentent une position fermée du moule et au moins une position ouverte du moule.
Le moule 12 présente une direction de fermeture du moule X.
Plus particulièrement ici, la deuxième partie de moule 18 est mobile de manière à passer de la position fermée à la position ouverte, et inversement, plus particulièrement en translation selon la direction de fermeture du moule X.
La première partie de moule 16 est, par exemple, immobile.
Dans la position fermée, la première partie de moule 16 et la deuxième partie de moule 18 définissent entre elles une cavité de moulage.
La cavité de moulage est ici fermée à l’exception d’entrée(s) et/ou sortie(s) de matière éventuelle(s).
La cavité de moulage est délimitée par une surface d’injection 20 du moule.
Plus particulièrement, la surface d’injection 20 forme la surface périphérique de la cavité de moulage.
La surface d’injection 20 du moule présente une forme complémentaire de l’élément à mouler.
La surface d’injection 20 comprend, ici est constituée, d’une première surface d’injection de la première partie de moule 16 et une deuxième surface d’injection de la deuxième partie de moule 18.
La première partie de moule 16 comprend une première paroi de contact 22, opposée à la première surface d’injection, plus particulièrement opposée selon la direction de fermeture du moule X.
La première partie de moule 16 présente ici la forme générale d’un pavé, à l’exception de la première surface d’injection. La première paroi de contact 22 est la face opposée à la face comprenant la première surface d’injection.
La première paroi de contact 22 s’étend ici perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X.
La deuxième partie de moule 18 comprend une deuxième paroi de contact 24, opposée à la deuxième surface d’injection, plus particulièrement opposée selon la direction de fermeture du moule X.
La deuxième partie de moule 18 présente ici la forme générale d’un pavé, à l’exception de la deuxième surface d’injection. La deuxième paroi de contact 24 est la face opposée à la face comprenant la deuxième surface d’injection.
La deuxième paroi de contact 24 s’étend ici perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X.
Chaque structure de renforcement 30, 32 comprend une surface d’appui 34, 36 et ici une surface de transmission 38, 40.
La surface d’appui 34, 36 est adaptée pour recevoir une force de serrage, par exemple par une plaque d’appui, de préférence la totalité de la force de serrage.
La surface d’appui 34, 36 et la surface de transmission 38, 40 de chaque structure de renforcement sont opposées l’une par rapport à l’autre selon la direction de fermeture du moule X.
Chaque structure de renforcement 30, 32, plus particulièrement la surface de transmission 38, 40 de la structure de renforcement 30, 32, est adaptée pour appuyer contre une de la première ou de la deuxième partie de moule 16, 18, plus particulièrement selon la direction de fermeture du moule X.
La structure de renforcement 30, 32 est, par exemple, fixée à l’une de la première ou de la deuxième partie de moule 16, 18, plus particulièrement à la première ou deuxième paroi de contact 22, 24.
Au moins 90% de la surface d’appui 34, 36 de la ou chaque structure de renforcement 30, 32 s’étend en regard de la surface d’injection 20 selon la direction de fermeture X du moule.
Plus particulièrement, la projection de la surface d’appui 34, 36 selon la direction de fermeture X est comprise dans la projection de la surface d’injection 20 à 10% près, plus particulièrement 5% près, de ladite surface d’appui 34, 36.
Ladite surface d’appui 34, 36 s’étend en regard, par exemple, également de la zone entourant la surface d’injection 20, appelée plan de joint, présentant par exemple un joint entre la première partie de moule et la deuxième partie de moule. Cela permet notamment de renforcer l’étanchéité au niveau du joint.
Dans un mode de réalisation particulier, au moins 90% de la surface d’injection 20 de la ou chaque structure de renforcement 30, 32 s’étend en regard de la surface d’appui 34, 36 selon la direction de fermeture X du moule.
Dans un mode de réalisation particulier, la première structure de renforcement 30 est adaptée pour appuyer contre la première partie de moule 16, ici contre la première paroi de contact 22, en regard de la surface d’injection 20 uniquement selon la direction de fermeture X du moule.
La deuxième structure de renforcement 32 est adaptée pour appuyer contre la deuxième partie de moule 18, ici contre la deuxième paroi de contact 24, en regard de la surface d’injection 20 uniquement selon la direction de fermeture du moule X.
La première structure de renforcement 30 est adaptée pour appuyer uniquement contre une portion de la première paroi de contact 22 dont la projection selon la direction de fermeture du moule X est comprise dans la projection de la première surface d’injection selon la direction de fermeture du moule X à 10% près, plus particulièrement à 5% près, plus particulièrement strictement comprise.
Plus particulièrement, la projection de la surface d’appui 34 de la première structure de renforcement 30 est confondue avec la projection de la surface d’injection à 10% près, plus particulièrement à 5% près.
La deuxième structure de renforcement 32 est adaptée pour appuyer uniquement contre une portion de la deuxième paroi de contact 24 dont la projection selon la direction de fermeture du moule X est comprise dans la projection de la deuxième surface d’injection selon la direction de fermeture du moule X à 10% près, plus particulièrement à 5% près, plus particulièrement strictement comprise.
Plus particulièrement, la projection de la surface d’appui 36 de la deuxième structure de renforcement 32 est confondue avec la projection de la surface d’injection à 10% près, plus particulièrement à 5% près.
Comme précisé précédemment, chaque structure de renforcement 30, 32 comprend ici une surface d’appui 34, 36 et une surface de transmission 38, 40 correspondante.
La surface d’appui 34, 36 est, par exemple, continue et plane.
La surface de transmission 38, 40 de la première, respectivement deuxième, structure de renforcement présente une forme complémentaire de la première, respectivement deuxième, paroi de contact.
La surface de transmission 38, 40 est ici plane et perpendiculaire à la direction de fermeture X du moule.
La surface de transmission 38 de la première structure de renforcement 30 est, par exemple, continue.
Dans l’exemple représenté, la première structure de renforcement 30 comprend un corps formant d’une part la surface d’appui 34 et d’autre part la surface de transmission 38.
La surface de transmission 40 de la deuxième structure de renforcement 32 est ici discontinue.
Dans l’exemple représenté, la deuxième structure de renforcement 32 comprend un corps 44 formant la surface d’appui 36 et des éléments en saillie 48 du corps 44. Les éléments en saillie 48 forment la surface de transmission 40 correspondante.
Les éléments en saillie 48 s’étendent depuis une face du corps 42, 44 dans une même direction.
Ladite face du corps 44 s’étend ici à l’opposé de la surface d’appui 36.
Les éléments en saillie 48 s’étendent en direction de la surface d’injection 20, ici selon la direction de fermeture du moule X.
Les éléments en saillie 48 comprennent une extrémité libre, à l’opposé du corps 44, prévue pour appuyer contre la première ou deuxième paroi de contact.
Les éléments en saillie 48 sont ici de forme identique au sein de chaque structure de renforcement.
Les éléments en saillie 48 sont, par exemple, des éléments cylindriques.
L’axe de cylindre de chaque élément cylindrique est, par exemple, parallèle à la direction de fermeture du moule X.
La surface de transmission 40 est ici formée de l’ensemble des surfaces des extrémités libres des éléments en saillie de la structure de renforcement 32 correspondante.
L’unité de serrage 14 comprend au moins une plaque d’appui, plus particulièrement ici deux plaques d’appui 26, 28.
Chaque plaque d’appui 26, 28 est ici associée à une structure de renforcement 30, 32 respective.
Chaque plaque d’appui 26, 28 est adaptée pour exercer une force de serrage sur la structure de renforcement 30, 32 associée.
Plus particulièrement ici, une première des plaques d’appui 26 est adaptée pour exercer une force de serrage sur une première des structures de renforcement 30, et une deuxième des plaques d’appui 28 est adaptée pour exercer une force de serrage sur une deuxième des structures de renforcement 32.
La première plaque d’appui 26, la première structure de renforcement 30, la première partie de moule 16, la deuxième partie de moule 18, la deuxième structure de renforcement 32 et la deuxième plaque d’appui 28 sont alignées dans la direction de fermeture du moule X, dans cet ordre.
Chaque plaque d’appui 26, 28 est adaptée pour appuyer contre la surface d’appui 34, 36 de la structure de renforcement 30, 32 correspondante.
Chaque plaque d’appui 26, 28 présente, par exemple, une paroi de poussée 50, 52 prévue pour s’étendre contre la surface d’appui 34, 36 correspondante.
La paroi de poussée 50, 52 est, par exemple, plane et s’étend perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X.
Chaque plaque d’appui 26, 28 est, par exemple, apte à exercer une force équivalente comprise entre 100 tonnes et 3 000 tonnes sur la structure de renforcement correspondante 30, 32.
Dans le mode de réalisation représenté, le moule comprend en outre une plaque périphérique 54, 56 par structure de renforcement 30, 32.
Chaque plaque périphérique 54, 56 est prévue pour entourer partiellement la structure de renforcement 30, 32 correspondante dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule X.
Dans un mode de réalisation particulier, la structure de renforcement 30, 32 s’étend en saillie de la plaque périphérique 54, 56 correspondante selon la direction de fermeture du moule X en regard de la plaque d’appui 26, 28 correspondante, d’au moins 0,3 millimètre.
La plaque périphérique 54 associée à la première structure de renforcement 30 entoure, perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X, une partie du corps 42, ne comprenant pas la surface d’appui 34, de la première structure de renforcement 30.
La plaque périphérique 54 entoure ici la première structure de renforcement 30 perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X à l’exception d’une portion continue s’étendant depuis la surface d’appui 34.
La plaque périphérique 54 ne recouvre pas la surface d’appui 34 et la surface de transmission 38.
La plaque périphérique 56 associée à la deuxième structure de renforcement 32 entoure, perpendiculairement à la direction de fermeture du moule X, une partie du corps 44 ne comprenant pas la surface d’appui 36, de la deuxième structure de renforcement 32.
Alternativement, la structure de renforcement 30, 32 ne s’étend pas en saillie de la plaque périphérique 54, 56 correspondante selon la direction de fermeture du moule X en regard de la plaque d’appui 26, 28 correspondante. La surface d’appui 34, 36 de la structure de renforcement 30, 32 est, par exemple, de niveau avec la plaque périphérique 54, 56.
Une telle plaque périphérique 54, 56 permet notamment de relier le moule à une unité de serrage et/ou d’empêcher d’abîmer le moule lorsqu’il est posé sur le côté hors d’une unité de serrage.
Alternativement, le moule ne comprend pas de plaque périphérique.
Chaque structure de renforcement 30, 32 est réalisée en un premier matériau, par exemple en acier.
Le premier matériau comprend, par exemple, un module d’Young égal à 70 GPa à 10% près.
Dans un mode de réalisation, les plaques périphériques 54, 56 sont réalisées en un deuxième matériau présentant un module d’élasticité, plus particulièrement un module d’Young, strictement inférieur au module d’élasticité, plus particulièrement au module d’Young, du premier matériau, avantageusement d’au moins 100 MPa.
Le deuxième matériau comprend, par exemple, un module d’Young compris entre 205 et 210 GPa.
Le deuxième matériau est, par exemple, de l’aluminium.
Cela est particulièrement avantageux dans le cas où la structure de renforcement 30, 32 ne s’étend pas en saillie par rapport à la plaque périphérique 54, 56 correspondante, la plaque étant alors apte à se déformer sous la pression exercée par l’unité de serrage, de sorte que la force de serrage n’est transmis qu’à la structure de renforcement.
Dans un mode de réalisation alternatif, une ou la ou chaque structure de renforcement est venue de matière avec la partie de moule correspondante. Ce mode de réalisation alternatif diffère, par exemple, uniquement en ce que la ou chaque structure de renforcement est venue de matière avec la partie de moule correspondante.
La structure de renforcement transmet alors la force de serrage au sein de la partie de moule correspondante.
La surface de transmission de la structure de renforcement correspondante est, par exemple, alors une surface intermédiaire de la partie de moule correspondante.
La structure de renforcement correspond à la portion de la partie de moule correspondante s’étendant entre ladite surface intermédiaire et l’unité de serrage, plus particulièrement la plaque d’appui correspondante.
Comme représenté schématiquement à la , les structures de renforcement permettent de concentrer les efforts de la plaque d’appui au niveau de la partie de moule correspondante en regard de la surface d’injection.
Lors de l’injection, la pression du fluide injecté exerce une force sur les parties de moule les écartant entre elles au niveau de la cavité de moulage. Ainsi, l’unité de serrage selon l’invention est particulièrement adaptée pour appliquer une force opposée pour maintenir le moule en position fermée.
Dans un mode de réalisation alternatif, l’unité de serrage comprend une unique structure de renforcement telle que décrite précédemment et adaptée pour appuyer contre une de la première ou de la deuxième partie de moule en regard de la surface d’injection uniquement, similairement au mode de réalisation décrit précédemment.
L’autre de la première ou de la deuxième partie de moule est, par exemple, maintenue fixe par une plaque d’appui ou une paroi ou sol sans passer par l’intermédiaire d’une structure de renforcement.

Claims (10)

  1. Moule (12) comprenant au moins une première partie de moule (16) et une deuxième partie de moule (18), le moule (12) présentant une position fermée dans laquelle le moule (12) définit une cavité de moulage entre la première partie de moule (16) et la deuxième partie de moule (18), la cavité de moulage étant délimitée par une surface d’injection (20) du moule (12), caractérisé en ce que le moule présente au moins une structure de renforcement (30, 32), la structure de renforcement (30, 32) étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau d’une de la première ou de la deuxième partie de moule, la structure de renforcement (30, 32) présentant une surface d’appui (34, 36) adaptée pour recevoir la force de serrage, au moins 90% de ladite surface d’appui (34, 36) s’étendant en regard de la surface d’injection (20) selon une direction de fermeture (X) du moule.
  2. Moule (12) selon la revendication 1, dans laquelle l’ensemble de la surface d’appui (34, 36) s’étend en regard de la surface d’injection (20) selon la direction de fermeture (X) du moule.
  3. Moule (12) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la structure de renforcement (30, 32) est fixée à l’une de la première ou de la deuxième partie de moule ou est faite d’une pièce avec l’une de la première ou de la deuxième partie de moule.
  4. Moule (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la structure de renforcement (30, 32) présente en outre une surface de transmission (38, 40), la surface d’appui (34, 36) et la surface de transmission (38, 40) étant opposées selon la direction de fermeture (X) du moule, la surface de transmission (38, 40) étant adaptée pour transmettre ladite force de serrage reçue au niveau de l’une de la première ou de la deuxième partie de moule.
  5. Moule (12) selon la revendication 4, dans laquelle la structure de renforcement (32) comprend un corps (44) formant la surface d’appui (36) et des éléments en saillie (48) du corps (44), les éléments en saillie (48) formant la surface de transmission (40).
  6. Moule (12) selon la revendication 5, dans laquelle les éléments en saillie (48) s’étendent depuis une face du corps (44) dans une même direction.
  7. Moule (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la structure de renforcement (30, 32) est réalisée en un premier matériau, le moule comprenant une plaque périphérique (54) entourant partiellement la structure de renforcement (30, 32), la plaque périphérique (54) étant réalisée en un deuxième matériau présentant un module d’élasticité strictement inférieur au module d’élasticité du premier matériau.
  8. Moule selon la revendication 7, dans lequel la structure de renforcement (30, 32) s’étend en saillie de la plaque périphérique (54, 56) correspondante selon la direction de fermeture du moule (X) à l’opposé de la surface de transmission (38, 40).
  9. Machine de moulage par injection (10) comprenant une unité de serrage (14) et un moule (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l’unité de serrage (14) comprend deux plaques d’appui (26, 28) et le moule comprend deux structures de renforcement (30, 32), une première des plaques d’appui (26) étant adaptée pour exercer une force de serrage sur une première des structures de renforcement (30), une deuxième des plaques d’appui (28) étant adaptée pour exercer une force de serrage sur une deuxième des structures de renforcement (32), la première structure de renforcement (30) étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau de la première partie de moule (16), la deuxième structure de renforcement (32) étant adaptée pour transmettre une force de serrage au niveau de la deuxième partie de moule (18), chacune de la première et de la deuxième structure de renforcement (30, 32) présentant une surface d’appui (34, 36) respective, au moins 90% de chaque surface d’appui (34, 36) s’étendant en regard de la surface d’injection (20) selon une direction de fermeture (X) du moule.
  10. Machine de moulage par injection (10) selon la revendication 9, dans laquelle la première plaque d’appui (26), la première structure de renforcement (30), la première partie de moule (16), la deuxième partie de moule (18), la deuxième structure de renforcement (32), la deuxième plaque d’appui (28) sont alignées dans une direction de fermeture (X) du moule, dans cet ordre.
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