Diapo Cours Fonderie 16 17

Obtention de pièces par moulage Procédés de moulage & Règles de tracé des pièces moulées Objectifs :

- présenter les différents modes d’obtention de pièces brutes de moulage, - réaliser un tracé optimal d’une pièce de fonderie (ou pièce moulée). - Proposer un mode opératoire pour mouler une pièce.

1 Généralités

fabrication des pièces de formes compliquées, difficiles, voir impossibles à réaliser par tout autre procédé

fabrication des pièces de formes simples à des prix de revient intéressants

1 Généralités

21. Moulage en moule non permanent :

moulage au sable à vert Modèle Objet fabriqué (bois) ou usiné (métal) dont la forme correspond à la forme de la pièce souhaitée. Les dimensions du modèle sont supérieures pour tenir compte du retrait et des surépaisseurs d’usinage.

Dépouille Elle est prévue sur le modèle afin de l’extraire sans provoquer l’effritement du sable lors de sa sortie Moule Dit au sable à vert façonné pour recevoir l’alliage en fusion et détruit lors de la phase de décochage de la pièce.

Noyau Réalisé en sable, il permet d’obtenir les formes intérieures

21. Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert Plan de joint ou joint de moule Le plan de joint est choisi selon la surface dominante de la pièce. Il sépare les deux châssis. Le rôle des châssis est de maintenir le sable comprimé. Ils sont positionnés l’un par rapport à l’autre par des goujons ou goupilles.

Event Canal destiné à faciliter l’échappement des gaz issus du contact entre l’alliage en fusion et la surface de l’empreinte

21. Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert Système de remplissage (= systèmes d’alimentation et d’attaque) Il est composé d’un entonnoir, d’une descente de coulée, de canaux et d’une ou plusieurs attaques qui débouchent dans l’empreinte. Il est nécessaire de multiplier les attaques afin d’obtenir un remplissage optimum en diminuant le parcours de l’alliage en fusion dans l’empreinte.

21. Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert Décochage Opération qui consiste à libérer la pièce du moule après solidification. Le moule en sable est alors détruit (moule non permanent)

Ebarbage Opération qui permet d’obtenir la pièce brute par enlèvement des masselottes, du système d’alimentation et du système d’attaque

2 Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert

Noyau Réalisé en sable, il permet d’obtenir les formes intérieures ou des surfaces extérieures en contre dépouille. Il est préparé à l’aide d’une boîte à noyau. Le noyau est positionné dans le moule par les portées de noyau

21. Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert modèle

Noyau extérieur

Démoulage modèle impossible

Contredépouille

Solution : utilisation d’un noyau extérieur

21. Moulage en moule non permanent : moulage au sable à vert A retenir : les axes des portées des noyaux sont - soit dans le plan de joint (solution à préférer),

- soit perpendiculaires au plan de joint. Les noyaux en porte-à-faux sont à éviter

Portées de noyaux

23. Moulage en moule non permanent : moulage à la cire perdue - fabrication du modèle en cire, - revêtement du modèle à l’enduit réfractaire,

- mise en place et maintien de la grappe de modèles dans le sable fin spécial, - destruction du modèle par chauffage, - coulée de l’alliage en fusion, - après solidification, décochage de la grappe de pièces, - ébarbage complet.

23. Moulage en moule non permanent : moulage à la cire perdue

Procédé de moulage à haute précision Pas de problèmes de contre-dépouille et plan de joint Le prix de revient de ce procédé est élevé mais il permet d’obtenir des pièces de haute qualité

23. Moulage en moule permanent : moulage en coquille moule métallique réutilisable, non détruit. Outillage onéreux

Grandes séries pour le rentabiliser pour une pièce en aluminium, le seuil de rentabilité est de 2000 pièces

Le Moulage en Coquille

coulée sous pression

3. Défauts des pièces moulées et précautions à prendre Les retassures Cavités (vides) se formant à l’intérieur des zones épaisses des pièces moulées durant la phase de solidification Elles apparaissent dans les zones de la pièce qui sont refroidies en dernier donc qui se solidifient en dernier

Important Pour éviter la formation de retassures dans la pièce, il faut prévoir une réserve de métal liquide, appelée masselotte

Pour être efficace(s), la(es) masselotte(s) doit(vent) - être placée(s) au niveau des parties de la pièce se solidifiant en dernier,

- donner suffisamment de métal liquide pour compenser la contraction totale de l’alliage, - être de taille minimale pour réduire les coûts dus à la consommation supplémentaire d’alliage, - être facile(s) à séparer lors de la phase d’ébarbage.

Les contraintes résiduelles Le retrait et l’anisotropie de refroidissement de la pièce de fonderie créent des contraintes internes, dites contraintes résiduelles Selon leur intensité, elles déforment la pièce ou elles créent des fissures Un traitement thermique de type recuit limite l’évolution de ces contraintes Important - angles vifs à proscrire, - diminutions ou augmentations régulières des épaisseurs de la pièce - réaliser un recuit de la pièce.

4 Règles de tracé des pièces moulées Epaisseurs des pièces moulées

Epaisseur minimale

Plastique

Epaisseur maximale

-

-

0,7 à 3mm

masse minimale économisant la matière et réduisant le phénomène de retassure

4 Règles de tracé des pièces moulées Dépouilles L’extraction du modèle du moule non permanent ou de la pièce moulée du moule permanent implique une dépouille de 3 à 5 %

Cette dépouille s’ajoute à la surépaisseur nécessaire à l’usinage Pour l’injection plastique une contre dépouille est possible si la pièce est suffisamment déformable. (clipsage par exemple)

Règles de tracé des pièces moulées

Règles de tracé des pièces moulées

Règles de tracé des pièces moulées

Règles de tracé des pièces moulées

Exercice d’application

Exercice d’application

Critères de choix du plan de joint optimal : 1. Eviter les surfaces en contre dépouille, 2. Permettre un noyau intérieur positionné avec des portées en contact avec les deux châssis,

Détermination du plan de joint Solution 1

Commentaires Les portés de noyau ne seront pas dans le plan de joint.

Détermination du plan de joint Solution 2

Commentaires Les portés de noyau ne seront pas dans le plan de joint.

Détermination du plan de joint Solution 3 Commentaires Les portés de noyau sont dans le plan de joint.

Solution préférable

Tracé du contour Tracé du noyau

Définition du modèle de la pièce

Portée de noyau

Portée de noyau

Dessin du châssis

Demi-moule inférieur