TD2 Moulage Corrigé [PDF]

Zitiervorschau

TRAVAUX DIRIGES N°2– Corrigé-

Département de Génie Mécanique SIM

Structures Métalliques et procédés de soudage -

MOULAGE -

ISET DE SOUSSE 2020 - 2021

A- / - MOULAGE : Exercice N°1

Donner La définition du moule

C’est un objet creux dans lequel on verse des métaux liquides par un orifice (trou de coulé) est introduit dans cette empreinte prévu pour cet effet pour leur donner sa forme après solidification. Exercice N°2 Un Modèle sert à faire : Cocher la bonne réponse : Un Noyau

Une empreinte

x

Un évent

Exercice N°3 Compléter les figures suivantes : 1°) Plan de joint

évent

Trou de coulée

Châssis supérieur

Vis de serrage Figure 1

Châssis inférieur

Sable

Pièce à obtenir

2°)

Figure 2

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Exercice N°4 1°) Quels sont les critères de choix des procédés de moulage ?  Matériaux de la pièce à mouler ;  Nombre de pièce à mouler. (cadence) ;  Dimension, forme et poids de la pièce à mouler ;  IT (précision) ;  Ra (état de surface). 2°) Quelles sont les particularités de pièces moulées en coquille ?  Nombre des pièces très important ;  Pièces moulées généralement non ferreux ;  Grandes précision dans les cotes ;  Bon état de surface (Ra faible) ; 3°) Quel est le nom du procédé de moulage le plus précis ? C’est le moulage à la cire perdu. 4°) Qu’est-ce qui caractérise les moules et les pièces obtenus par les procédés de moulage à la cire perdue ou avec modèle gazéifiable, des moules et des pièces obtenus par tous les autres procédés.  Bon état de surface (Ra = 0,7 à 3,2 µm) ;  Précision dimensionnelle (IT± 0,1mm) ;  Obtention des pièces très complexes ;  Utilisable pour tous les métaux ;  Pas de plan de joint. 5°) Vous devez choisir un procédé de moulage pour fabriquer la poulie figure 7 ci – après dont les critères sont :

 Matériaux de la pièce : A – U 5 G T  Nombre de pièces à fabriquer 2000 pièces/mois  Rugosité : Ra = 1,6 µm  I.T. = ±0,2 mm a. Quel procédé de moulage vous semble répondre mieux à tous ces critères. Moulage en moule permanent ; moulage en

Figure 3

coquille par gravité

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b. Donner son principe, ces avantages et ces inconvénients. Principe : C’est le procédé de moulage en coquille le plus simple. On coule directement le métal liquide à l’aide d’une louche ou d’une petite poche de coulée dans l’empreinte d’un moule métallique qui peut comporter ou non des noyaux métalliques ou en sable suivant les pièces à fabriquer et leur complexité. Avantages : Un tel procédé fournit des pièces propres, de bel aspect, lisses, étanches et compactes, aux cotes très proches des dimensions finales, et pouvant, dans certains cas ou pour certaines parties de la pièce, rester brutes La précision des pièces est améliorée par rapport à celle des moulages au sable, d’où économie de matière, usinage réduit, tolérances des cotes plus serrées facilitant l’usinage sur machines outils automatiques. Les pièces peuvent présenter des formes extérieures compliquées. Le refroidissement rapide leur donne une structure plus fine du métal, ce qui conduit à de meilleures caractéristiques mécaniques. Inconvénients : Il faut noter que ce procédé nécessite l’emploi de masselottes nombreuses et importantes, parfois difficiles à positionner dans le moule. Le temps de solidification des masselottes est long, ralentissant les cadences, et le coût de transformation du métal liquide, rapporté à la pièce, est assez élevé. Les outillages sont chers, d’où la nécessité de n’appliquer ce procédé que pour des pièces produites en grandes ou moyennes séries

Exercice N°5 Vous devez choisir un procédé de moulage pour fabriquer une tubulure droite (Fig.8) dont les critères sont les suivants  Matériau de la pièce : Fonte grise  Nombre

de pièces à fabriquer 500

pièces/mois  Rugosité : Ra = 3.2 µm  IT:±0.5mm  épaisseur minimal : 4 mm

1°) Quel procédé de moulage vous

Figure 4

semble répondre mieux à tous ces critères. Moulage en moule non permanent avec modèle permanent (moulage en sable)

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2°) Compléter pour chaque étape de moulage la description correspondante.

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.1…………………………………………………………… Le fondeur prépare la partie inferieure (châssis ……………………………………………………………… inferieur) du moule sur un marbre. Mise en place du ……………………………………………………………… demi-modèle. …………………………………………………… 5.2…………………………………………………………… Il recouvert le demi modèle avec de sable, en le ……………………………………………………………… serrant avec une planche de la partie inferieure du ……………………………………………………………… moule. ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… Pour la partie supérieure du moule, le fondeur 5.3…………………………………………………………… positionne la deuxième partie du modèle sur la ……………………………………………………………… première. Il ajoute le modèle du chenal de coulée puis ……………………………………………………………… remplit le châssis avec du sable, serrage au fouloir de ……………………………………………………………… la partie supérieure du moule. ……………………………………………………………… 5.4…………………………………………………………… ……………………………………………………………… Le fondeur retire alors les demi- modèles, perce les ……………………………………………………………… évents et retouche les empreintes si cela est nécessaire. ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………

5.5…………………………………………………………… Le noyau est placé sur ses portées, puis le moule est ……………………………………………………………… refermé ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 5.6…………………………………………………………… Le fondeur procède alors a la coulée de métal liquide ……………………………………………………………… (fonte grise) en fusion dans le moule ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… Une fois la pièce refroidie, le moule est détruit. La 5.7…………………………………………………………… pièce est séparée par sciage de son dispositif de coulée ……………………………………………………………… et des évents, un meulage supprime les bavures. La ……………………………………………………………… pièce brute de fonderie est alors prête pour l'usinage ……………………………………………………………… de ses surfaces fonctionnelles ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………

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Exercice N°6 Un industriel veut industrialisée un nouveau produit – bloc moteur d’une automobile – figure 9 ci– après. Vous devez l’aidé pour choisir le procédé de moulage dont les critères sont :  Matériaux de la pièce : Ft 20  Nombre de pièces à fabriquer 30 pièces/mois  Rugosité : Ra = 3,2 µm  I.T. = ±0,3 mm

Figure 5

1°) Quel procédé de moulage vous semble répondre mieux à tous ces critères. Moulage en moule non permanent avec modèle non permanent (moulage à la cire perdue) 2°) Donner son principe, ces avantages et ces inconvénients. Principe : C’est un moulage de précision avec un modèle qui est éliminé avant la coulée. Avantage : -

Les pièces à obtenir ont un excellent état de surface Ra : de 2 à 3 µm et une très

bonne précision dimensionnelle : tolérances générales J14 et J12 d’où économie de matière, usinage réduit ; -

Possibilité de couler des pièces complexes de quelques grammes à 30 kg ;

-

Possibilité de couler des alliages à mauvaise coulabilité ;

-

Les pièces peuvent présenter des formes extérieures et intérieures compliquées ;

-

Pas de joint

Ce procédé fournit des pièces propres, de bel aspect, lisses, et pouvant, dans certains cas ou pour certaines parties de la pièce, rester brutes Inconvénients : 

Il faut noter que ce procédé nécessite les outillages sont très chers, d’où la nécessité de

n’appliquer ce procédé que pour des pièces complexes ; 

Nécessite un ouvrier qualifié ;

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Exercice N°7 1°) Que représente le schéma de principe de la figure 10 ci – dessous.

Le schéma de principe ci-contre représente le moulage en moule permanent par centrifugation à axe oblique. 2°) Donner son principe Principe : Une coquille métallique ou carapace sable est entrainée en rotation rapide. Le métal liquide verse a l'intérieur se colle à la paroi par la force centrifuge et se solidifie. 3°) D’après quel procédé de moulage peut – on fabriquer des tubes de façon économique. Pour fabriquer des tubes de façon économique, on utilise le moulage en moule permanent par centrifugation. Les machines à axe vertical ou oblique sont utilisées pour la production de pièces courtes de grand diamètre ou dont l'intérieur de la pièce est de forme parabolique. Remarque : Les avantages que présente le moulage en moule permanent par centrifugation - Aucune perte de métal. - Propriétés mécaniques élevées du produit coule. - Structure à grains fins. - Possibilité d'obtenir des pièces bimétalliques. - Rendement élevé.

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