Dispositif et procédé de moulage en fonderie pour la coulée sur refroidisseur, du type avec modèle gazéifiable et moule en sable sans liant

Abstract

 Dispositif de moulage en fonderie pour la coulée sur refroidisseur du type avec modèle gazéifiable et moule en sable sans liant, caractérisé en ce qu'il comprend un faux-moule ou conformateur (1, 2) dont chaque empreinte (3) est constituée par des portées (8) qui correspondent précisément aux zones à structure blanche recherchées sur la pièce et coopèrent avec un modèle (9) susceptible d'être conformé et bloqué avec précision dans ce faux-moule.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à la fabrication en fonderie de pièces moulées en fonte et autres alliages ferreux qui utilisent le principe de la coulée sur refroidisseur pour obtenir des zones à structure blanche, dites "trempées".

[0002] Elle s'applique tout particulièrement aux procédés de moulage qui utilisent un modèle gazéifiable en mousse qui peut être du polystyrène expansé (PSE) et un moule en sable sans liant dont la rigidité s'obtient par compactage au moyen d'une vibration, ou d'une dépression, ou d'une combinaison des deux.

[0003] Dans ces procédés connus sous le nom de "MOUSSE PERDUE", le modèle gazéifiable, qui n'est pas fixé rigidement par rapport au caisson contenant le moule, ne doit subir aucune déformation.

[0004] Un des buts de cette invention est de supprimer toutes les déformations dues aux modèles PSE.

[0005] On connaît, en fonderie, un procédé de moulage classique dit "en sable à vert" donnant des empreintes très précises dans lesquelles on peut disposer de petites masses en fonte appelées "refroidisseurs" pour obtenir, après coulée, des pièces trempées superficiellement et localement. C'est ainsi, par exemple, que les cames et l'excentrique de certains arbres à cames peuvent être trempés.

[0006] Un autre but de cette invention est précisément d'obtenir, après coulée des pièces trempées superficiellement et localement mais avec des modèles gazéifiables entourés de refroidisseurs, le tout emballé dans un moule en sable sans liant.

[0007] Cette invention a pour objet un faux-moule ou conformateur en deux parties supérieure et inférieure, pouvant contenir une ou plusieurs empreintes, c'est-à-dire un ou plusieurs modèles PSE.

[0008] Suivant une particularité essentielle, les empreintes de ce faux-moule sont constituées uniquement par des portées.

[0009] Ces parties actives correspondent très précisément aux zones à structure blanche que l'on désire obtenir sur la pièce.

[0010] Suivant une autre particularité de l'invention, ces portées sont dégagées afin de permettre une bonne répartition du sable autour et dans les interstices des modèles PSE pour l'obtention des zones à structure normale.

[0011] L'ensemble doit être suffisamment rigide pour éviter toute déformation du faux-moule, notamment lors de sa fermeture et de son crampage.

[0012] Après mise en place des modèles PSE dans l'une des deux parties, inférieure par exemple, la fermeture par coiffage de l'autre partie supérieure permet de rattraper les éventuelles déformations des modèles. Ce conformage des modèles est un des avantages de la présente invention.

[0013] Après fermeture et crampage du faux-moule, les modèles PSE sont parfaitement positionnés et tenus pendant le remplissage du moule en sable sans liant et restent immobilisés pendant la coulée.

[0014] Ces particularités montrent qu'il est possible avec ce faux-moule double fonction :
- de conformer puis de bloquer les modèles,
- et d'accéléréer la solidification en utilisant les masses métalliques que sont les portées comme les refroidisseurs.

[0015] D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un faux-moule, en position verticale de coulée ;

- la figure 2 représente une vue schématique de face de ce faux-moule montrant le joint de fermeture de ses parties inférieure et supérieure ;

- la figure 3 représente une vue schématique de dessus de la partie inférieure de ce faux-moule dans laquelle s'effectue le remmoulage ;

- et la figure 4 représente une vue schématique et simplifiée d'un moule terminé, prêt à la coulée et pourvu de ce faux-moule.

[0016] Conformément aux figures 1 et 2, ce faux-moule comprend une partie supérieure 1 assemblée sur une partie inférieure 2.

[0017] Le nombre d'empreintes 3 peut varier suivant l'utilisation et la configuration du caisson contenant le moule ; elles sont par exemple au nombre de trois sur ces figures.

[0018] Le nombre de parties actives ou refroidisseurs 4 est fonction de la pièce à réaliser pour chaque empreinte.

[0019] Les dégagements 5 des zones refroidissantes 4 permettent la circulation du sable autour et dans les interstices des modèles PSE pendant l'opération d'emballage.

[0020] L'assemblage des deux parties nécessite un centrage 6.

[0021] Le faux-moule après remmoulage des modèles PSE est maintenu fermé par un crampage 7.

[0022] Chaque empreinte est constituée par des portées 8. Les modèles PSE 9 qui sont placés dans la partie inférieure 2 reposent uniquement sur les portées 8.

[0023] Après coiffage de la partie supérieure 1 et crampage 7, les modèles sont conformés et bloqués dans le faux-moule de façon précise.

[0024] Un système de coulée 10 en PSE est raccordé aux modèles 9 par exemple et, comme indiqué par la figure 4, en partie supérieure.

[0025] Les différentes opérations bien connues de la mise en oeuvre du procédé "mousse perdue" demeurent inchangées :
- enduction des modèles 9 et du système de coulée 10,
- séchage de l'enduit,
- remmoulage de l'ensemble faux-moule dans un caisson 11 contenant le moule,
- remplissage et compactage du sable 12,
- mise en place éventuelle d'un godet de coulée 13.

[0026] Après coulée et refroidissement, la sortie des pièces et le décochage se trouvent simplifiés grâce à la rigidité du faux-moule.

[0027] Le faux-moule précédemment décrit, utilisé dans les conditions de mise en oeuvre connues du procédé "mousse perdue", permet :
- de rattraper les déformations des modèles PSE par un conformage,
- de supprimer les déformations dues au serrage du sable,
- de bloquer les modèles au moment de la coulée,
- d'obtenir des pièces trempées superficiellement et localement directement après coulée, sans enduisage indispensable,
- de réduire les temps de solidification,
- et de faciliter les opérations de décochage et de les automatiser complètement.

[0028] Le problème de la déformation étant résolu, il est alors possible d'utiliser des modèles PSE de plus faible densité qui produiront moins de gaz à la coulée.

Revendications

1. Dispositif de moulage en fonderie pour la coulée sur refroidisseur, du type avec modèle gazéifiable et moule en sable sans liant, caractérisé en ce qu'il comprend un faux-moule ou conformateur (1, 2) dont chaque empreinte (3) est constituée par des portées (8) qui correspondent précisément aux zones à structure blanche recherchées sur la pièce et coopèrent avec un modèle (9) susceptible d'être conformé et bloqué avec précision dans ce faux-moule.

2. Dispositif suivant le revendication 1, caractérisé en ce que ces portées (8) sont dégagées pour permettre une bonne répartition du sable autour et dans les interstices des modèles (9) en vue de l'obtention des zones à structure normale.

Dessins