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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515543A1
Family ID 3018128
Probable Assignee Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title The invention relates to a moulded body of any desired shape,
especially to the manufacture of complicated cores and.........
FR Title CORPS DE FORME QUELCONQUE ET SON PROCEDE DE FABRICATION
Abstract
_________________________________________________________________
The invention relates to a moulded body of any desired shape,
especially to the manufacture of complicated cores and models in
foundry technology. According to the invention parallel flat layers
are superimposed on each other, being designated with at least one
orientation grid that is identical for all layers, which grid is
formed from a point of intersection of the layers with a plane that is
perpendicular to the plane of the contour line. The invention can be
used in the special fields that are concerned with the construction of
models of general shape.
L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE D'OBTENTION DE CORPS DE FORME
QUELCONQUE, NOTAMMENT DE NOYAUX OU CORPS CREUX DE FORME IRREGULIERE,
AVEC UN AXE DE SYMETRIE INCURVE.
ON SUPERPOSE DES COUCHES SUCCESSIVES DE PAPIER, PAR EXEMPLE, DECOUPEES
POUR QUE LEUR CONTOUR REPRODUISE L'INTERSECTION DE LA SURFACE DU CORPS
AVEC LE PLAN CORRESPONDANT. DE PREFERENCE LES COUCHES COMPORTENT UNE
TRAME R CORRESPONDANT A L'INTERSECTION DE LEUR PLAN AVEC DES PLANS
PERPENDICULAIRES, COMMUNS A TOUTES LES COUCHES, SI BIEN QUE LA MISE EN
PLACE EXACTE DES COUCHES SUCCESSIVES REVIENT A SUPERPOSER LES TRAMES
RESPECTIVES DANS UNE VUE PERPENDICULAIRE A LEUR PLAN.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un corps de forme quelconque,notamment
un noyau ou un moule d'une cavite d'ecoulement comportant un axe de
symetrie tridimensionnel, ainsi que son procede de fabrication.
A l'heure actuelle,on connait,des procedes pour mouler des corps d'une
forme quelconque a l'aide de coupes successives et de coordonnees
spatiales desdites coupes. Initialement, on cree sur la peripherie
d'un tel canal ou d'un tel noyau, par un travail de fraisage par
coordonnees ou par meulage, quelques traces de coupes qui sont
perpendiculaires a l'axe incurve, determine approximativement,du canal
ou du noyau et ensuite ces sections de soutenement sont reliees entre
elles,suivant les possibilites,par l'usinage progressif de la masse en
exces du corps. Les coupes peuvent alors avoir differentes grosseurs
et differentes formes.D'autres procedes,qui sont du type du modelage
et suivant lesquels le canal ou le noyau est profile empiriquement et
successivement, sont moins complets et non reproductibles.Aucun des
procedes connus ne garantit la possibilite d'une fabrication complete
et reproductible de canaux et de noyaux sans faire intervenir sur les
machines un usinage par coordonnees qui est complique.
Un tel usinage ne peuetre applique a des cavites d'ecoulement de
profil complexe et d'axe incurve,pour lesquels,pour des raisons
quelconques,l'utilisation du noyau negatif est exclue a cause de la
grosseur,de l'impossibilite d'enlevement apres la coulee ou bien a
cause de la machineoutil. Les cavites d'ecoulement et les
canaux,notamment de moteurs a combustion interne,mais egalement de
canalisations de passage de gaz et de liquides,ne peuvent etre
profiles que d'une facon tres imparfaite par les procedes connus de
fabrication,ce qui provoque des parties hydrauliques et aerodynamiques
qui ne peuvent pas etre compenses,notamment a des vitesses
d'ecoulement relativement elevees.A cet egard,les defauts d'uniformite
de l'incurvation de l'axe du canal et des parois peuvent avoir des
influences negatives,notamment dans la seconde derivation qui
determine la grandeur et la direction des pertes de charge dans le
milieu en ecoulement.
Ces inconvenients sont elimines conformement a la presente invention a
l'aide d'un corps de forme quelconque comportant un axe longitudinal
tridimensionnel de symetrie, notamment le noyau ou le moule d'une
cavite d'ecoulement de profil complique ou d'un canal d'axe
incurve,l'invention consistant en ce que ledit corps est forme d'un
groupe de couches superposees paralleles,de definition de surface
reliees entre elles et d'epaisseur choisie a l'avance,qui coupent au
moins partiellement l'axe longitudinal de symetrie du corps et qui
sont delimitees sur leur cote interieur ou sur leur cote exterieur par
des lignes de limite de couches qui sont determinees par
l'intersection des plans des couches avec la surface du corps.
L'essence du procede de fabrication du corps conforme a l'invention
consiste en ce qu'on choisit,dans le volume qui est delimite par la
peripherie du corps,un systeme de plaie equivalents paralleles,on
determine une ligne de contour/profil de couche du corps dans lesdits
plans par les points d'intersection de ces plans avec la surface du
corps,on projette les lignes de contour de couches sur une feuille et
on utilise les couches formees de cette maniere comme elements
constituants du corps.
Les couches peuvent etre avantageusement rapportees au moins par une
trame d'orientation qui est constituee par des intersections de leur
plan avec un certain nombre de plans perpendiculaires a celui-ci et
qui est composee de maniere que les trames de toutes les couches
soient confondues,dans une direction d'observation perpendiculaire au
plan des couches.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention seront mis en
evidence dans la suite de la description,donnee a titre d'exemple non
limitatif,en reference aux dessins annexes dans lesquels:
Fig.1 est une vue de face du modele de forme quelconque,qui est
compose de couches de feuilles;
Fiv 2 est une vue en plan de ce modele avec des sections;
Fig.3 est une vue en elevation du corps qui est compose de couches qui
ont ete definies avec la trame.
Le corps du noyau se compose de couches A qui sont placees l'une
au-dessus de l'autre et parallelement au plan de base S. L'axe 0 est
l'axe de la forme finale du corps du noyau. Les differentes couches A
sont definies par rapport a la trame d'orientation R,qui est double
dans ce cas.
Dans le cas de l'utilisation d'un calculateur pour calculer les
differentes couches,ce qui represente un processus avantageux pour la
mise en pratique de l'invention, on introduit l'ensemble forme par les
coordonnees de niveau P et les coupes etablies V. Par l'introduction
de ces donnees dans le calculateur,on obtient un grand nombre des
traces de couches representees.
Lorsque l'unite graphique de sortie du calculateur est pourvue d'un
dispositif de decoupage de feuille a lame ou a laser,on utilise les
traces de couches decoupees dans la feuille comme elements de
construction de la cavite du noyau par assemblage direct. Le noyau de
cavite obtenu de cette maniere ne necessite aucun autre usinage,
notamment lorsque le calcul et la realisation de la feuille de couche
sont effectues avec un pas suffisamment petit par rapport a la
grosseur du canal a construire.
Avec le procede conforme a l'invention, il est possible de fabriquer
des cavites d'ecoulement et des corps de grandes dimensions. Dans le
cas de gros objets,les lignes de couches et les feuilles peuvent etre
formees de plusieurs elements a partir desquels on peut etablir,pour
une largeur suffisante de la bande de sortie du calculateur,les lignes
de couche et les objets de dimensions de quelques dizaines de metres.
Lorsque l'unite graphique de sortie du calculateur n'est pas pourvue
d'un decoupeur de feuilles,on peut utiliser comme agent auxiliaire le
papier de 1 'enregis- treur de coordonnees. Le traitement des couches
representees
A s'effectue de la facon suivante:
On colle le papier portant la ligne de profil de couche tracee,dans
l'exemple considere,sur une feuille de support en bois ou autre ayant
l'epaisse determinee et on decoupe les lignes de contours de couches a
la main.
Ensuite on colle l'une sur l'autre les couches adjacentes A comportant
des parties exterieures ou interieures evidees de maniere a realiser
la cavite ou le corps. La surface du corps ou de la cavite constituee
de cette maniere est regularisee si necessaire par masticage ou par
meulage,notamment dans le cas ouon utilise une feuille relativement
epaisse.
Pour l'utilisation de la trame d'orientation R,et en tenant compte du
fait que les couches adjacentes A qui forment le corps ont toujours
des dimensions differentes,il subsiste sur la derniere couche non
recouverte par la couche superieure une partie de la trame
d'orientation R. C'est pourquoi on rapporte a la trame d'orientation R
la totalite de la cavite ou du corps,si bien qu'une trame
d'orientation d'ensenvble est formee par les plans qui passent par les
trames d'orientation R des differentes couches.
Le parallelisme de ces plans peut etre etabli facilement sur de petits
corps et de petites cavites par un contro- le visuel realise lors de
leur assemblage a partir des couches
A. Le corps resultant peut alors etre tourne de l'angle approprie pour
lequel les couches A des differentes couches viennent en
correspondance. A cet egard,il est approprie d'utiliser une matiere
transparente pour les couches de feuilles A.
Lors de la fabrication de corps ou de cavites de grandes dimensions a
partir de couches A a trame d'orientation conformement a ce procede,on
peut avantageusementutiliser des appareils optiques de controle et des
viseurs.
Dans le cas d'une application precise des trames sur les couches par
l'unite graphique de sortie du calculateur automatique,cette precision
etant environ de 0,1 mm et la resolution etant de 0,1 a 0,2 mm,il est
possible de fabriquer conformement a la presente invention des corps
ou des cavites ayant une precision spatiale d'environ + 0,3 mm.
A cet egard,on suppose que le calcul de la trame est effectue par le
calculateur automatique avec une tres grande precision en se basant
sur les points d'intersection des signes de contours de couches et des
plans equidistants paralleles de trame.
Le procede de profilage de corps de forme quelconque conforme a
l'invention permet une materialisation facile et suffisamment precise
des resultats des calculs effectues dans le calculateur automatique en
operant de facon complete et conformement aux conditions d'entree.
Dans un tel calcul, il est possible,dans la premiere phase du
processus d'entree, d"'effacer" les coordonnees de l'axe longitudinal
0 du canal du point de vue de la validite des derivations,et en outre
de determiner avec precision les coordonnees d'entree des sections
P1,, P3 ce qui concerne la grandeur des sections de passage le long de
l'axe du canal. L'axe du canal est defini dans ce cas par la position
geometrique des centres de gravite des sections de soutenement.Dans
une autre etape,on peut definir un nombre suffisamment grand de
sections intercalaires V1, V2....se trouvant entre les sections P et
effec- tuer la mise en forme des sections intercalaires V de telle
sorte qu'elles etablissent une transition uniforme entre les points de
sections P,qui peuvent avoir des formes tres differentes. Apres un tel
"groupage" des sections,il est possible de les determiner a l'aide
d'un calculateur automatique et de reporter eventuellement sur la
feuille les lignes de contour de couches qui sont decoupees et qui
sont utilisees, conformement au procede decrit cl-dessus,pour former
le corps desire,qui peut egalement servir de noyau pour un modelage.
Le procede de profilage conforme a l'invention permet la fabrication
desdits corps avec les dimensions et la cadence imposees et dans le
calcul il est possible de respecter les conditions concernant la
"depouille" relative des sections et parties semblables.
Claims
_________________________________________________________________
-REVENDICATIONSl.Corps de forme quelconque comportant un axe
longitudinal de symetrie tridimensionnel,et notamment un noyau ou un
modele d'une cavite d'ecoulement ou d'un canal de forme compliquee et
d'axe incurve,caracterise en ce qu'il est constitue d'un ensemble de
couches (A) paralleles, reliees mutuellement et qui sont determinees
par les points d'intersection des plans de couches avec la peripherie
du corps,au moins une partie des couches (A) coupent l'axe
longitudinal suivant un angle inferieur a 900.2.Corps selon la
revendication l,caracterise en ce que les couches de la definition de
surface (A) sont delimitees par les lignes de contour de couches sur
leur cote interieur.3.Corps selon la revendication l,caracterise en ce
que les couches de definition de surface (A) sont delimitees par les
lignes de profilage de couches sur leur cote exterieur.4 corps selon
l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que les couches (A)
comportent au moins une trame d'orientation (R),qui est constituee par
l'intersection de la couche avec quelques plans perpendiculaires a
ladite couche.5. Corps selon la revendication 4,caracterise en ce que
chaque couche est definie par deux trames (R).6. Corps selon l'une des
revendications 4 ou 5, caracterise en ce que la trame d'orientation
(R) est tracee sur le cote superieur et sur le cote inferieur de la
couche (A).7.Procede de fabrication d'un corps de forme quelconque
selon la revendication l,caracterise en ce qu'on choisit dans le
volume defini par la peripherie du corps un systeme de plans
equivalents paralleles qui coupent la surface exterieure du corps,en
ce que la ligne de contour d'une coupe du corps est etablie par
l'intersection desdits plans avec ladite surface exterieure,en ce que
les lignes de contour de couches sont reportees sur la feuille et sont
decoupees,et en ce que les couches obtenues de cette maniere sont
utilisees comme elements de construction du corps.8.Procede selon la
revendication 7,caracterise en ce que la feuille est rapportee a au
moins une trame d'orientation commune a toutes les couches,cette trame
etant constituee par l'intersection des couches avec certains plans
perpendiculaires a celles-ci et etant composee de maniere que les
trames de toutes les couches soient confondues dans une vue faite
perpendiculairement au plan des couches.
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