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L.T.Jabir Bnou Hayane. SCIENCES DE L’INGENIEUR – Unité Production - Prof :A.Hasnaou

Classe: 2 S.T.M Procédés d’Obtention des Produits : Le Moulage Doc : 1/6

I. Mise en Situation : Dans l’industrie les principaux modes d’obtention de pièces mécaniques sont les suivants :

Fonderie. Déformation plastique à l’état massif. Déformation plastique des métaux en feuille. Métallurgie des poudres. Enlèvement de matière.

La fonderie est l’ensemble des opérations qui permettent de produire des pièces brutes par moulage d’un métal à l’état liquide dans une forme : le moule. Il existe deux principaux types de moulage :

Le moulage en moule non permanent, Moulage en sable avec:

Modèle permanent (modèle en bois) Modèle non permanent (modèle en cire perdu).

Le moulage en moule permanent et sans modèle (moulage sous pression).II. Moulage en sable : 2.1 Principe (moulage manuel) : Le mouleur construit entièrement le moule en sable sur le modèle en bois, extrait le modèle, Façonne les orifices d’entrée du métal liquide (trou de coulée) et d’évacuation des gaz (évents) ainsi que le logement d’un excédent (masselotte). Enfin il assemble les diverses parties du moule.

2.2 Principe (moulage mécanique) : En série, le moulage en sable est réalisé mécaniquement et tassé par vibrations sur une machine à mouler. Ensuite un plateau à chandelles soulève la partie de moule terminée en abandonnant le modèle fixé sur la table de machine.

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Moulage mécanique : Production d’un demi moule pour poulie sur machine à mouler. 1 : Demi Moule en sable. 2 : Demi modèle en bois. 3 : Plateau presseur. 4 : Peigne. 5 : Plateau vibreur. 6 : Plateau porte- chandelles. 7 : Chandelles.

2.3 Plan de joint : Un moule est constitué d’au moins deux parties, châssis, dont la surface commune est appelée Plan de joint. Choix de la surface de joint :

La plus simple possible. Peut être un plan de symétrie. Toutes les surfaces perpendiculaires à la surface de joint sont dépouillées. La plus grande possible

2.4 Intérêt des dépouilles Le problème rencontré dans le moulage est comment extraire le modèle sans détériorer le moule ? La solution à ce problème est de prévoir des dépouilles.

2.5 Les noyaux : On appelle noyaux les parties qui moulent les cavités internes de la pièce.

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2.6 Avantages et inconvénients :

Les avantages Les inconvénients simplicité de la mise en œuvre. offre une grande liberté de forme et de dimension. coût d’outillage relativement faible. bonnes caractéristiques mécaniques.

moule détruit à chaque démoulage. lent et peu précis. série limitée.

III. Moulage sous pression : 3.1 Actigramme : Refroidissements

des moules Energie (Electrique) Caractéristiques Pneumatique, hydraulique) Pression d’injection

Métal liquide Pertes (chaleur, bruit)

Pièce non moulée Pièce moulée

Moulage sous pression

3.2 Schéma de Principe et Fonctionnement : Ce moulage se fait sur des machines à mouler qui refoulent, l’alliage liquide dans l’empreinte l’action d’un piston en un temps très cours.

3.3 Les machines à couler sous pression : a/ Machine à chambre chaude : Le système d’injection est continuellement immergé dans l’alliage en fusion contenu dans un four placé derrière le plateau de la machine.

Mouler unePièce donnée

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Ces machines sont caractérisées par : leur force de fermeture (50 à 1200 kN). Pression d’injection : 50 à 100 bars. Pression de masselottage jusqu’à 350 bars. Cadences 30 à 200 pièces/h.

b/ Machine à chambre froide : Le système d’injection est constitué d’un cylindre (conteneur) dans lequel coulisse un piston. Le four de maintien n’est pas intégré à la machine et l’alliage est déversé dans le conteneur avant chaque injection.

Ces machines sont caractérisées par : leur force de fermeture (500 à 30000 kN). Pression d’injection : 50 à 200 bars. Pression de masselottage jusqu’à 1000 bars. Cadences 500 pièces/h.

3.4 PROCEDE, PRODUITS ET MATERIAUX : a/ Influence du procédé sur les propriétés de la pièce produite :

Le procédé permet un très bon état de surface. Il permet des parois fines et des formes complexes, avec possibilité de plusieurs plans de

joint de moule, noyaux pour des formes intérieures. Les pièces sont stables et durables dans le temps, résistantes à l’usure. Le matériau de la pièce coulée est de densité et de caractéristique mécaniques homogènes.

b/ Avantages& Inconvénients :

c/ Principaux alliages de fonderie :alliages de zinc ;alliages d’aluminium ;alliages de cuivres ; fontes et fontes alliées.

Avantages Inconvénients

• Tolérances très bonnes• Qualité géométrique excellente.• Très bon état de surface.• Cadences élevées.• Surépaisseurs d’usinage faibles (0,2 à 0,5 mm)• Pièces minces (0,5 mm)

• Investissement machine élevé.• Coût outillage élevé è série très

importante

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d/ Exemple de pièces moulées sous pression :

Carter Culasse moteur, petites pièces mécaniques

IV. Tracé des pièces moulées : Pour avoir un brut capable il faut respecter un certain nombre de règles à savoir :

Couler en masselotte

Conserver une épaisseur uniforme

L’accroissement de masse doit être progressif

Remplacer les angles vifs par des arrondis ou des congés

Remplacer les surfaces usinées si possibles à la partie

inférieure de la moule

Décaler les nervures situées de part et d’autres d’une plaque

Les raccordements de sections en croix ne doivent pas faire l’objet d’une augmentation de la masse

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V. Application : Le procédé retenu pour l’élaboration de la pièce suivante (poulie) est le moulage en sable :

Travail demandé : Proposer un tracé de moulage de la pièce ci-contre comprenant :

- le tracé du moule ;- définir la position de la surface de joint et les dépouilles. - le tracé des (éventuels) noyaux ;- le système de coulée et les évents et les masselottes.

Eviter les contres dépouilles

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