FR3057478A1 - DEVICE FOR MAINTAINING AN OVERMOLD INSERT DURING THE MOLDING OF A VALVE BODY - Google Patents

DEVICE FOR MAINTAINING AN OVERMOLD INSERT DURING THE MOLDING OF A VALVE BODY Download PDF

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Abstract

La présente invention décrit un dispositif de maintien (10) d'un insert surmoulé (2) pendant le moulage d'un corps de vanne (1) dans un moule (20), caractérisé en ce que le dispositif de maintien (10) comporte au moins deux zones de maintien (3a,3b) sur lesquelles l'insert surmoulé (2) vient en appui pendant le moulage du corps de vanne (1).The present invention describes a device for holding (10) an overmoulded insert (2) during the molding of a valve body (1) in a mold (20), characterized in that the holding device (10) comprises at least two holding zones (3a, 3b) on which the molded insert (2) abuts during the molding of the valve body (1).

Description

Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Holder (s): VALEO MOTOR CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.

Demande(s) d’extensionExtension request (s)

Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Agent (s): VALEO ENGINE CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.

104/ DISPOSITIF DE MAINTIEN D'UN INSERT SURMOULE PENDANT LE MOULAGE D'UN CORPS DE VANNE.104 / DEVICE FOR HOLDING AN OVER-MOLDED INSERT DURING THE MOLDING OF A VALVE BODY.

)5/) La présente invention décrit un dispositif de maintien (10) d'un insert surmoulé (2) pendant le moulage d'un corps de vanne (1) dans un moule (20), caractérisé en ce que le dispositif de maintien (10) comporte au moins deux zones de maintien (3a,3b) sur lesquelles l'insert surmoulé (2) vient en appui pendant le moulage du corps de vanne (1 ).) 5 /) The present invention describes a holding device (10) for a molded insert (2) during the molding of a valve body (1) in a mold (20), characterized in that the holding device (10) comprises at least two holding zones (3a, 3b) on which the overmolded insert (2) comes to bear during the molding of the valve body (1).

FR 3 057 478 - A1FR 3 057 478 - A1

ii

Dispositif de maintien d'un insert surmoule pendant le moulage d'un corps de vanneDevice for holding an overmolded insert during the molding of a valve body

La présente invention concerne un dispositif de maintien d'un insert surmoulé pendant le moulage d'un corps de vanne, notamment pour vanne de recirculation de gaz d'échappement équipant un moteur thermique d'automobile.The present invention relates to a device for holding an overmolded insert during the molding of a valve body, in particular for an exhaust gas recirculation valve fitted to an automobile heat engine.

Une vanne de recirculation de gaz d'échappement comporte un corps de vanne définissant un conduit d'écoulement de fluide. Une soupape mobile en translation permet de régler le débit passant par le conduit. En position de fermeture, la soupape repose sur un siège et obture totalement le conduit de circulation. Il est bien connu d'obtenir le corps de vanne par le procédé de fonderie d'aluminium. Pour des applications où le siège de soupape est soumis à de fortes contraintes thermo-mécaniques, il est courant d'utiliser un siège rapporté sous la forme d'un insert constitué d'une matière plus résistante que celle du corps de vanne. Le siège de soupape peut être placé dans le moule du corps de vanne avant la coulée du métal. Pendant la coulée, le métal en fusion vient englober l'insert. Une difficulté de ce procédé est que le passage autour de l'insert du métal en fusion sous pression applique une force sur l'insert, qui tend faire bouger celui-ci dans le moule. Afin de garantir un positionnement précis de l'insert dans le corps de vanne, l'insert est maintenu dans le moule. Pour cela, l'insert est positionné sur une broche mobile rentrant dans le moule, la broche servant à définir le conduit de circulation de fluide à l'intérieur du corps de vanne. L'insert est ainsi plaqué contre une zone de maintien créée sur le moule lui-même ou sur une autre broche du moule.An exhaust gas recirculation valve includes a valve body defining a fluid flow conduit. A valve movable in translation makes it possible to adjust the flow rate passing through the conduit. In the closed position, the valve rests on a seat and completely closes the circulation duct. It is well known to obtain the valve body by the aluminum foundry process. For applications where the valve seat is subjected to high thermo-mechanical stresses, it is common to use an attached seat in the form of an insert made of a more resistant material than that of the valve body. The valve seat can be placed in the valve body mold before the metal is poured. During casting, the molten metal comes to encompass the insert. One difficulty with this process is that the passage around the insert of the molten metal under pressure applies a force to the insert, which tends to move the latter in the mold. To ensure precise positioning of the insert in the valve body, the insert is held in the mold. For this, the insert is positioned on a movable spindle re-entering the mold, the spindle serving to define the fluid circulation duct inside the valve body. The insert is thus pressed against a holding zone created on the mold itself or on another spindle of the mold.

Lorsque le maintien de l'insert dans le moule est effectué d'un seul coté de l'insert, le maintien peut être insuffisant pour garantir l'immobilisation de l'insert, qui peut basculer sous la force appliquée par le passage du métal liquide sous pression. Dans ce cas, le positionnement de l'insert dans le corps de vanne est incorrect. Une partie des pièces moulées est ainsi hors tolérance et doit être mise au rebut.When the insertion of the insert into the mold is carried out on one side of the insert, the maintenance may be insufficient to guarantee the immobilization of the insert, which can tilt under the force applied by the passage of the liquid metal under pressure. In this case, the positioning of the insert in the valve body is incorrect. Part of the molded parts is thus out of tolerance and must be discarded.

Le but de l'invention est de proposer une solution améliorant le maintien de l'insert dans le moule, et garantissant un positionnement précis de l'insert même sous des pressions d'injection élevées. Ainsi le taux de corps de vanne défectueux est considérablement réduit, ce qui permet de réduire le coût de production.The object of the invention is to propose a solution improving the retention of the insert in the mold, and guaranteeing precise positioning of the insert even under high injection pressures. Thus the rate of defective valve bodies is considerably reduced, which reduces the production cost.

A cet effet, l'invention propose un dispositif de maintien d'un insert surmoulé pendant le moulage d'un corps de vanne caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte au moins deux zones de maintien sur lesquelles l'insert surmoulé vient en appui pendant le moulage du corps de vanne.To this end, the invention provides a device for holding an overmolded insert during the molding of a valve body, characterized in that the holding device comprises at least two holding zones on which the overmolded insert comes to bear. during the molding of the valve body.

Grâce aux deux zones de maintien sur lesquelles l'insert vient en appui, le maintien de l'insert est amélioré et celui-ci risque moins de bouger pendant le moulage que lorsqu'une zone de maintien unique est présente.Thanks to the two holding zones on which the insert bears, the holding of the insert is improved and the latter is less likely to move during molding than when a single holding zone is present.

Avantageusement, les zones de maintien font partie intégrante du moule.Advantageously, the holding zones are an integral part of the mold.

La solution peut ainsi être facilement implémentée, sans modification significative du processus de moulage.The solution can thus be easily implemented, without significant modification of the molding process.

De préférence, le moule comporte au moins une broche mobile agencée pour définir une partie creuse du corps de vanne ,1a broche mobile du moule comportant une zone d'appui contre l'insert ,1a broche mobile étant configurée pour plaquer l'insert contre les zones de maintien.Preferably, the mold comprises at least one movable spindle arranged to define a hollow part of the valve body, the movable spindle of the mold comprising a bearing zone against the insert, the movable spindle being configured to press the insert against the holding zones.

La broche mobile servant à réaliser une partie creuse du corps de vanne est également utilisée pour plaquer l'insert contre les zones de maintien.The movable pin used to make a hollow part of the valve body is also used to press the insert against the holding zones.

Selon un mode de réalisation, l'insert surmoulé est métallique.According to one embodiment, the overmolded insert is metallic.

Selon un mode de réalisation préférentiel, l'insert surmoulé est en inox.According to a preferred embodiment, the molded insert is made of stainless steel.

L'insert présente ainsi une excellente résistance aux contraintes mécaniques et thermiques.The insert thus has excellent resistance to mechanical and thermal stresses.

Selon un mode de réalisation préférentiel, la matière de moulage est un alliage d'aluminium.According to a preferred embodiment, the molding material is an aluminum alloy.

Le moulage du corps de vanne est ainsi aisé, et le corps de vanne obtenu présente une faible masse et une bonne conductivité thermique.The molding of the valve body is thus easy, and the valve body obtained has a low mass and good thermal conductivity.

Selon un autre mode de réalisation, la matière de moulage est un polymère.According to another embodiment, the molding material is a polymer.

Dans le cas d'une application où la température est peu élevée, une matière plastique de type polymère peut être utilisée pour le moulage du corps de vanne. La masse et le prix du corps de vanne sont ainsi diminués.In the case of an application where the temperature is low, a plastic material of the polymer type can be used for molding the valve body. The mass and the price of the valve body are thus reduced.

Avantageusement, la matière liquide de moulage est injectée sous pression.Advantageously, the liquid molding material is injected under pressure.

Ce type de procédé permet un temps de cycle court et un prix de revient faible.This type of process allows a short cycle time and a low cost price.

Selon un mode de réalisation, le moule comporte au moins deux parties configurées pour être translatées l'une par rapport à l'autre selon une direction D d'ouverture du moule, la direction d'application de la force de plaquage de l'insert contre les zones de maintien étant perpendiculaire à la direction d'ouverture du moule.According to one embodiment, the mold comprises at least two parts configured to be translated relative to each other in a direction D of opening of the mold, the direction of application of the plating force of the insert against the holding zones being perpendicular to the direction of opening of the mold.

Après refroidissement, les différentes parties du moule sont écartées les unes des autres afin de faire sortir la pièce moulée du moule. L'ouverture du moule perpendiculairement à la direction d'application de la force de plaquage de l'insert contre les zones de maintien permet de mouler des formes très diverses.After cooling, the different parts of the mold are separated from each other in order to remove the molded part from the mold. The opening of the mold perpendicular to the direction of application of the pressing force of the insert against the holding zones makes it possible to mold very diverse shapes.

Selon un autre mode de réalisation, le moule comporte au moins deux parties configurées pour être translatées l'une par rapport à l'autre selon une direction d'ouverture du moule, la direction d'application de la force de plaquage de l'insert contre les zones de maintien étant parallèle à la direction d'ouverture du moule.According to another embodiment, the mold comprises at least two parts configured to be translated relative to each other in a direction of opening of the mold, the direction of application of the plating force of the insert against the holding zones being parallel to the direction of opening of the mold.

Cette direction d'ouverture peut être employée lorsque le corps de vanne possède une forme évasée.This opening direction can be used when the valve body has a flared shape.

Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif de maintien comporte trois zones de maintien sur lesquelles l'insert surmoulé vient en appui pendant le moulage.According to a preferred embodiment, the holding device comprises three holding zones on which the overmolded insert comes to bear during molding.

L'emploi des trois zones de maintien permet d'obtenir une excellente stabilité de l'insert.The use of the three holding zones allows excellent stability of the insert to be obtained.

Avantageusement, le moule comporte au moins une broche mobile agencée pour définir une partie creuse du corps de vanne, la broche mobile du moule comportant une zone d'appui contre l'insert, la broche mobile est configurée pour plaquer l'insert contre les trois zones de maintien.Advantageously, the mold comprises at least one movable spindle arranged to define a hollow part of the valve body, the movable spindle of the mold comprising a bearing zone against the insert, the movable spindle is configured to press the insert against the three holding zones.

La broche mobile entre en contact avec l'insert et le plaque contre les trois zones de maintien. Le risque de basculement de l'insert est ainsi éliminé.The movable spindle comes into contact with the insert and the plate against the three holding zones. The risk of tip tip-over is thus eliminated.

De préférence, les zones de contact entre l'insert et le dispositif de maintien sont planes. Un bon contact est ainsi assuré entre l'insert et les zones d'appui.Preferably, the contact areas between the insert and the holding device are flat. Good contact is thus ensured between the insert and the support zones.

De préférence, les zones de contact entre l'insert et le dispositif de maintien sont coplanaires. L'effort de placage contre les zones de maintien est ainsi bien réparti.Preferably, the contact areas between the insert and the holding device are coplanar. The plating force against the holding zones is thus well distributed.

Selon un mode de réalisation, les surfaces des zones de contact entre l'insert et le dispositif de maintien sont comprises entre 5 mm2 et 15 mm2. Cette plage de surface de contact permet de garantir une bonne stabilité tout en prenant peu de place dans le moule.According to one embodiment, the surfaces of the contact zones between the insert and the holding device are between 5 mm 2 and 15 mm 2 . This contact surface range guarantees good stability while taking up little space in the mold.

Selon un mode de réalisation, les zones de contact entre l'insert et le dispositif de maintien sont dans des plans parallèles. Cette disposition peut être adoptée si la forme de la pièce empêche de placer les zones de maintien dans un même plan.According to one embodiment, the contact zones between the insert and the holding device are in parallel planes. This arrangement can be adopted if the shape of the part prevents the holding zones from being placed in the same plane.

De préférence, l'insert possède un axe de symétrie.Preferably, the insert has an axis of symmetry.

Selon un mode de réalisation préféré, l'insert possède une symétrie de révolution.According to a preferred embodiment, the insert has a symmetry of revolution.

Le positionnement angulaire de l'insert n'a ainsi aucune influence. La pose de l'insert dans le moule est ainsi facilitée.The angular positioning of the insert therefore has no influence. The installation of the insert in the mold is thus facilitated.

De façon avantageuse, les zones de maintien sont perpendiculaires à l'axe de l'insert.Advantageously, the holding zones are perpendicular to the axis of the insert.

De préférence, les zones de maintien sont réparties sur la périphérie de l'insert.Preferably, the holding zones are distributed over the periphery of the insert.

La force de placage appliquée sur l'insert crée ainsi un couple élevé et donc permet une bonne stabilité de l'insert.The plating force applied to the insert thus creates a high torque and therefore allows good stability of the insert.

Selon un mode de réalisation préféré, les zones de maintien sont disposées sur une surface latérale axiale de l'insert. L'insert vient ainsi en butée contre les zones de maintien.According to a preferred embodiment, the holding zones are arranged on an axial lateral surface of the insert. The insert thus abuts against the holding zones.

Avantageusement, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la deuxième zone de maintien est égal à l'écart angulaire entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la troisième zone de maintien.Advantageously, the angular difference defined along the axis of the insert between the center of the first holding zone and the center of the second holding zone is equal to the angular difference between the center of the first holding zone and the center of the third holding area.

Les efforts exercés sur l'insert sont ainsi bien répartis.The forces exerted on the insert are thus well distributed.

Selon un mode de réalisation, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la deuxième zone de maintien est compris entre 100° et 150°.According to one embodiment, the angular deviation defined along the axis of the insert between the center of the first holding area and the center of the second holding area is between 100 ° and 150 °.

Un écartement important des zones de maintien permet de garantir une bonne stabilité.A large spacing of the holding zones ensures good stability.

De préférence, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la deuxième zone de maintien est compris entre 110° et 130°.Preferably, the angular deviation defined along the axis of the insert between the center of the first holding area and the center of the second holding area is between 110 ° and 130 °.

Une valeur proche de 120° permet d'obtenir trois zones de maintien réparties de manière sensiblement égale sur l'insert.A value close to 120 ° makes it possible to obtain three holding zones distributed approximately equally over the insert.

Selon un mode de réalisation, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la troisième zone de maintien est compris entre 100° et 150°.According to one embodiment, the angular deviation defined along the axis of the insert between the center of the first holding area and the center of the third holding area is between 100 ° and 150 °.

De préférence, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert entre le centre de la première zone de maintien et le centre de la troisième zone de maintien est compris entre 110° et 130°.Preferably, the angular difference defined along the axis of the insert between the center of the first holding area and the center of the third holding area is between 110 ° and 130 °.

Selon un mode de réalisation préféré, l'insert possède une forme creuse définissant une zone de passage de fluide. Cette configuration correspond au cas où l'insert surmoulé forme un siège pour une soupape mobile en translation.According to a preferred embodiment, the insert has a hollow shape defining a fluid passage area. This configuration corresponds to the case where the overmolded insert forms a seat for a valve movable in translation.

Avantageusement, la surface périphérique extérieure de l'insert comporte une gorge, la gorge étant agencée pour être remplie de matière de moulage.Advantageously, the outer peripheral surface of the insert has a groove, the groove being arranged to be filled with molding material.

La tenue mécanique de l'insert dans le corps de vanne est ainsi améliorée.The mechanical strength of the insert in the valve body is thus improved.

L'invention concerne aussi un corps de vanne obtenu par moulage, le corps de vanne comportant :The invention also relates to a valve body obtained by molding, the valve body comprising:

un insert maintenu dans le moule durant la phase de moulage par un dispositif de maintien tel que décrit précédemment, un conduit d'écoulement de fluide, une soupape mobile en translation entre une position de fermeture empêchant la circulation de fluide dans le conduit et une position d'ouverture permettant une circulation de fluide dans le conduit, l'insert formant un siège sur lequel la soupape repose lorsque la soupape est en position de fermeture.an insert held in the mold during the molding phase by a holding device as described above, a fluid flow conduit, a valve movable in translation between a closed position preventing the circulation of fluid in the conduit and a position opening allowing circulation of fluid in the conduit, the insert forming a seat on which the valve rests when the valve is in the closed position.

Le positionnement de l'insert formant siège pour la soupape du corps de vanne est ainsi assuré de manière précise. Le taux de rebut des corps de vanne est ainsi limité.The positioning of the seat insert for the valve of the valve body is thus ensured precisely. The reject rate of the valve bodies is thus limited.

Avantageusement, la surface de contact entre l'insert et la soupape est usinée sur une surface latérale axiale de l'insert opposée à la surface latérale axiale où sont disposées les zones de maintien, l'usinage étant réalisé après l'opération de moulage du corps de vanne.Advantageously, the contact surface between the insert and the valve is machined on an axial lateral surface of the insert opposite the axial lateral surface where the holding zones are arranged, the machining being carried out after the molding operation of the valve body.

La zone de contact entre la soupape et le siège, appelée portée, est réalisée par usinage après le moulage. L'usinage prend en compte la position réelle de l'alésage du guide dans lequel se translate la soupape, le contact entre la soupape et l'insert est amélioré et les risques de fuite limités.The contact area between the valve and the seat, called the bearing surface, is produced by machining after molding. The machining takes into account the actual position of the guide bore in which the valve is translated, the contact between the valve and the insert is improved and the risks of leakage limited.

Selon un mode de réalisation, le fluide pouvant circuler dans le corps de vanne comporte des gaz d'échappement d'un moteur thermique.According to one embodiment, the fluid which can circulate in the valve body comprises exhaust gases from a heat engine.

De préférence, les gaz d'échappement entrant dans le corps de vanne sont prélevés en amont d'un dispositif de suralimentation, et les gaz d'échappement sortant du corps de vanne étant recirculés vers un circuit d'admission du moteur thermique.Preferably, the exhaust gases entering the valve body are taken upstream of a supercharging device, and the exhaust gases leaving the valve body being recirculated to an intake circuit of the engine.

Une vanne à soupape présente un faible niveau de fuite parasite, et est bien adapté à cette configuration de circuit de recirculation des gaz d'échappement, couramment appelée « haute pression » par l'homme de métier.A globe valve has a low level of parasitic leakage, and is well suited to this configuration of the exhaust gas recirculation circuit, commonly called “high pressure” by those skilled in the art.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures.The invention will be better understood on reading the figures.

- La figure 1 représente de manière schématique un corps de vanne et un dispositif de maintien d'un insert surmoulé selon l'état de l'art,FIG. 1 schematically represents a valve body and a device for holding an overmolded insert according to the state of the art,

- La figure 2 représente de manière schématique un corps de vanne et un dispositif de maintien d'un insert surmoulé selon l'invention,FIG. 2 schematically represents a valve body and a device for holding a molded insert according to the invention,

- La figure 3 représente un dispositif de maintien selon un mode de réalisation de l'invention,FIG. 3 represents a holding device according to an embodiment of the invention,

- Les figures 4 et 5 représentent un corps de vanne possédant un insert maintenu dans le moule par un dispositif de maintien selon l'invention,FIGS. 4 and 5 represent a valve body having an insert held in the mold by a holding device according to the invention,

- La figure 6 décrit de manière schématique un corps de vanne équipé d'une soupape de réglage du débit.- Figure 6 schematically describes a valve body equipped with a flow control valve.

On a représenté sur la figure 1 un corps de vanne 1 selon l'état de l'art.FIG. 1 shows a valve body 1 according to the state of the art.

Le corps de vanne 1 est obtenu par un procédé de fonderie classique. La matière de moulage est un alliage d'aluminium. Après chauffage jusqu'à l'état liquide, la matière liquide de moulage est injectée sous pression. Un moule, comportant au moins deux parties jointives, est rempli par le métal en fusion. Après refroidissement, les deux parties du moule sont séparées l'une de l'autre et le corps de vanne est démoulé. Un traitement de finition, consistant à éliminer les bavures présentes sur la pièce démoulée, et éventuellement à usiner certaines zones fonctionnelles, permet d'obtenir un corps de vanne 1 prêt au montage dans une vanne.The valve body 1 is obtained by a conventional foundry process. The molding material is an aluminum alloy. After heating to the liquid state, the liquid molding material is injected under pressure. A mold, comprising at least two contiguous parts, is filled with molten metal. After cooling, the two parts of the mold are separated from each other and the valve body is removed from the mold. A finishing treatment, consisting in eliminating the burrs present on the demolded part, and possibly in machining certain functional areas, makes it possible to obtain a valve body 1 ready for mounting in a valve.

Une broche 19 insérée dans le moule avant la coulée du métal permet d'obtenir la forme creuse du conduit 15. Le moule n'a pas été représenté sur la figure 1.A pin 19 inserted in the mold before the metal is cast makes it possible to obtain the hollow shape of the duct 15. The mold has not been shown in FIG. 1.

La vanne de l'exemple décrit, schématisée sur la figure 6, comporte une soupape 14 mobile en translation, la tige 13 de la soupape se déplaçant dans un guide non représenté. En position fermée, la tête 12 de la soupape 14 repose sur un siège et obture totalement le conduit 15 d'écoulement du fluide. Le débit de fluide peut être réglé en contrôlant la levée de la soupape 14, et ainsi la section de passage offerte au fluide.The valve of the example described, shown diagrammatically in FIG. 6, comprises a valve 14 movable in translation, the rod 13 of the valve moving in a guide not shown. In the closed position, the head 12 of the valve 14 rests on a seat and completely closes the fluid flow conduit 15. The fluid flow can be adjusted by controlling the lifting of the valve 14, and thus the passage section offered to the fluid.

Dans l'exemple représenté, le fluide pouvant circuler dans le corps de vanne 1 comporte des gaz d'échappement d'un moteur thermique, notamment d'automobile. Autrement dit, le corps de vanne décrit fait partie d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement.In the example shown, the fluid that can circulate in the valve body 1 comprises exhaust gases from a heat engine, in particular from an automobile. In other words, the valve body described is part of an exhaust gas recirculation valve.

Les gaz d'échappement entrant dans le corps de vanne 1 sont prélevés en amont d'un dispositif de suralimentation du moteur, et les gaz d'échappement sortant du corps de vanne sont recirculés vers un circuit d'admission du moteur thermique. Cette architecture est désignée par le terme « haute pression ».The exhaust gases entering the valve body 1 are taken upstream of an engine supercharging device, and the exhaust gases leaving the valve body are recirculated to an intake circuit of the engine. This architecture is designated by the term "high pressure".

Une vanne à soupape est bien adaptée à cette architecture, car ce type de vanne présente un faible niveau de fuite parasite.A globe valve is well suited to this architecture, because this type of valve has a low level of parasitic leakage.

Le siège de soupape doit résister aux chocs répétés de la soupape 14 à sa fermeture, ainsi qu'aux contraintes thermiques liées à la température des gaz d'échappement circulant dans le corps de vanne. Le siège de soupape est ainsi formé dans un métal aux propriétés mécaniques supérieures à celles du corps en aluminium. Le siège de soupape est ainsi formé par un insert 2 inséré dans le moule avant la coulée du métal en fusion. Le siège de soupape est ainsi directement incorporé au corps de vanne 1. On dit que l'insert métallique 2 est surmoulé. Sur l'exemple décrit, l'insert surmoulé 2 est en inox.The valve seat must withstand the repeated shocks of the valve 14 when it is closed, as well as the thermal stresses linked to the temperature of the exhaust gases circulating in the valve body. The valve seat is thus formed from a metal with mechanical properties superior to those of the aluminum body. The valve seat is thus formed by an insert 2 inserted into the mold before the casting of the molten metal. The valve seat is thus directly incorporated into the valve body 1. It is said that the metal insert 2 is molded. In the example described, the overmolded insert 2 is made of stainless steel.

L'insert 2 présente ainsi une excellente résistance aux contraintes mécaniques et thermiques.The insert 2 thus has excellent resistance to mechanical and thermal stresses.

Le surmoulage de l'insert 2 permet ainsi d'obtenir un siège de soupape d'une matière différente de celle du corps de vanne 1, mais présente aussi la difficulté du maintien de l'insert 2 dans le moule.The overmolding of the insert 2 thus makes it possible to obtain a valve seat of a material different from that of the valve body 1, but also presents the difficulty of maintaining the insert 2 in the mold.

En effet, l'arrivée sur l'insert 2 du métal en fusion sous pression tend à déplacer l'insert 2 pendant la phase de coulée.Indeed, the arrival on the insert 2 of the molten metal under pressure tends to move the insert 2 during the casting phase.

L'insert 2 possède une forme creuse définissant une zone de passage de fluide. La broche mobile 19 du moule, permettant de réaliser la forme creuse du conduit de circulation 15, participe également au maintien de l'insert 2 dans le moule.The insert 2 has a hollow shape defining a fluid passage area. The movable spindle 19 of the mold, making it possible to produce the hollow shape of the circulation duct 15, also participates in maintaining the insert 2 in the mold.

Pour cela, et selon l'état de l'art schématisé sur la figure 1, la broche mobile 19 vient en contact avec l'insert 2, la surface 5 constituant la zone d'appui de la broche 19 contre l'insert 2. La broche 19 plaque l'insert 2 contre une zone de maintien 3a agencée dans le moule.For this, and according to the state of the art shown diagrammatically in FIG. 1, the movable spindle 19 comes into contact with the insert 2, the surface 5 constituting the bearing area of the spindle 19 against the insert 2. The pin 19 presses the insert 2 against a holding zone 3a arranged in the mold.

Les flèches F 1 schématisent l'effort de la broche sur l'insert, et la flèche F2 l'effort de maintien résultant, exercé par la zone de maintien 3a. L'unique zone de maintien 3a est décalée par rapport à l'axe de la broche 19. La zone de maintien 3a est disposé à un endroit correspondant à une partie creuse du corps de vanne 1, et ne gène pas la coulée du métal. Lorsque le métal en fusion exerce une pression sur l'insert 2 pendant la coulée, un mouvement de basculement de l'insert 2 peut se produire. Le positionnement de l'insert 2 dans le corps de vanne 1 peut ainsi être incorrect après la coulée. En cas de décalage important de la position de l'insert 2, le corps de vanne 1 est considéré comme défectueux et doit être mis au rebut, ce qui occasionne des surcoûts de production.The arrows F 1 schematize the force of the spindle on the insert, and the arrow F2 the resulting holding force, exerted by the holding zone 3a. The single holding area 3a is offset from the axis of the spindle 19. The holding area 3a is arranged at a location corresponding to a hollow part of the valve body 1, and does not interfere with the casting of the metal. When the molten metal exerts pressure on the insert 2 during casting, a rocking movement of the insert 2 can occur. The positioning of the insert 2 in the valve body 1 may thus be incorrect after casting. In the event of a significant shift in the position of the insert 2, the valve body 1 is considered to be defective and must be discarded, which causes additional production costs.

L'invention vise à éliminer cet inconvénient en améliorant le maintien de l'insert 2 dans le moule pendant la phase de coulée du métal en fusion.The invention aims to eliminate this drawback by improving the retention of the insert 2 in the mold during the casting phase of the molten metal.

La figure 3 représente un dispositif de maintien 10 d'un insert surmoulé 2 pendant le moulage d'un corps de vanne 1, caractérisé en ce que le dispositif de maintien 10 comporte au moins deux zones de maintien 3b, 3c sur lesquelles l'insert surmoulé 2 vient en appui pendant le moulage du corps de vanne 1.FIG. 3 represents a device 10 for holding an overmolded insert 2 during the molding of a valve body 1, characterized in that the holding device 10 comprises at least two holding zones 3b, 3c on which the insert overmolded 2 comes to bear during the molding of valve body 1.

Selon l'exemple représenté, le dispositif de maintien 10 comporte trois zones de maintien 3a, 3b, 3c sur lesquelles l'insert surmoulé 2 vient en appui pendant le moulage.According to the example shown, the holding device 10 comprises three holding zones 3a, 3b, 3c on which the molded insert 2 comes to bear during molding.

Le moule 20 comporte au moins une broche mobile 19 agencée pour définir une partie creuse du corps de vanne 1, la broche mobile 19 du moule 20 comportant une zone d'appui 5 contre l'insert 2, la broche mobile 19 étant configurée pour plaquer l'insert 2 contre les trois zones de maintien 3a, 3b, 3c.The mold 20 comprises at least one movable pin 19 arranged to define a hollow part of the valve body 1, the movable pin 19 of the mold 20 comprising a bearing zone 5 against the insert 2, the movable pin 19 being configured to press the insert 2 against the three holding zones 3a, 3b, 3c.

Le moule 20 comporte au moins deux parties configurées pour être translatées l'une par rapport à l'autre selon une direction D d'ouverture du moule 20, la direction d'application de la force de plaquage de l'insert 2 contre les zones de maintien 3a, 3b étant perpendiculaire à la direction D d'ouverture du moule 20. Sur la figure 3, seule une moitié 22 du moule a été représentée, ainsi que l'insert positionné contre les zones de maintien 3b et 3c. La zone de maintien 3a est présente sur la partie de moule non représentée. La broche n'a pas été représentée.The mold 20 comprises at least two parts configured to be translated relative to one another in a direction D of opening of the mold 20, the direction of application of the force for pressing the insert 2 against the zones holding 3a, 3b being perpendicular to the direction D of opening of the mold 20. In Figure 3, only one half 22 of the mold has been shown, as well as the insert positioned against the holding zones 3b and 3c. The holding zone 3a is present on the mold part, not shown. The pin has not been shown.

Les zones de maintien 3a, 3b font partie intégrante du moule 20. Les zones de maintien 3a, 3b font partie de la même partie 22 du moule 20.The holding zones 3a, 3b are an integral part of the mold 20. The holding zones 3a, 3b are part of the same part 22 of the mold 20.

La troisième zone de maintien 3c fait également partie intégrante du moule, et est située sur l'autre partie du moule, non représentée sur la figure 3.The third holding zone 3c is also an integral part of the mold, and is located on the other part of the mold, not shown in FIG. 3.

Comme illustré sur les figures 2 et 3, l'insert 2 est ainsi soumis d'un coté à l'effort de la broche mobile 19, appliqué sur la surface d'appui 5, et est plaqué de l'autre coté contre les trois zones de maintien 3a, 3b, 3c. Les trois zones de maintien 3a, 3b, 3c jouent le rôle de butée pour l'insert 2. Autrement dit, les zones de maintien 3a, 3b sont disposées sur une surface latérale axiale 7 de l'insert 2.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the insert 2 is thus subjected on one side to the force of the movable spindle 19, applied to the bearing surface 5, and is pressed on the other side against the three holding zones 3a, 3b, 3c. The three holding zones 3a, 3b, 3c act as stops for the insert 2. In other words, the holding zones 3a, 3b are arranged on an axial lateral surface 7 of the insert 2.

Les flèches F3 illustrent la direction d'application de la force de plaquage de l'insert 2 contre les zones de maintien 3a,3b. Les forces maintenant l'insert sont ainsi réparties de chaque coté de l'axe de la broche 19.The arrows F3 illustrate the direction of application of the pressing force of the insert 2 against the holding zones 3a, 3b. The forces holding the insert are thus distributed on each side of the axis of the spindle 19.

Les trois zones de maintien 3a, 3b, 3c permettent de garantir la stabilité de l'insert 2 et évitent un hyperstatisme du montage.The three holding zones 3a, 3b, 3c make it possible to guarantee the stability of the insert 2 and avoid hyperstatic installation.

La figure 4 représente un corps de vanne 1 obtenu après utilisation d'un dispositif de maintien selon l'invention. Après démoulage, l'empreinte des trois zones de maintien 3a, 3b, 3c est visible sur le corps de vanne 1. L'insert 2 est visible sous cet angle de vue puisque le métal en fusion ne peut s'insinuer entre les zones de maintien de l'insert 2 dans le moule 20 et l'insert 2. L'insert 2 n'est donc pas recouvert de métal à ces endroits.FIG. 4 represents a valve body 1 obtained after use of a holding device according to the invention. After demolding, the imprint of the three holding zones 3a, 3b, 3c is visible on the valve body 1. The insert 2 is visible from this angle of view since the molten metal cannot penetrate between the zones of holding the insert 2 in the mold 20 and the insert 2. The insert 2 is therefore not covered with metal at these locations.

Les zones de contact 3a, 3b entre l'insert 2 et le dispositif de maintien sont planes.The contact areas 3a, 3b between the insert 2 and the holding device are flat.

Les zones de contact 3a, 3b, 3c entre l'insert 2 et le dispositif de maintien 10 sont coplanaires.The contact areas 3a, 3b, 3c between the insert 2 and the holding device 10 are coplanar.

Les surfaces des zones de contact 3a, 3b, 3c entre l'insert 2 et le dispositif de maintien 10 sont comprises entre 5 mm2 et 15 mm2.The surfaces of the contact areas 3a, 3b, 3c between the insert 2 and the holding device 10 are between 5 mm 2 and 15 mm 2 .

Dans l'exemple représenté, l'insert 2 possède un axe de symétrie. Plus précisément, l'insert 2 possède une symétrie de révolution. Le positionnement angulaire de l'insert dans le moule n'a donc aucune influence, ce qui facilite le chargement du moule.In the example shown, the insert 2 has an axis of symmetry. More specifically, the insert 2 has a symmetry of revolution. The angular positioning of the insert in the mold therefore has no influence, which facilitates the loading of the mold.

Les zones de maintien 3a, 3b sont perpendiculaires à l'axe de l'insert 2.The holding zones 3a, 3b are perpendicular to the axis of the insert 2.

Comme représenté sur la figure 5, les zones de maintien 3a, 3b, 3c sont réparties sur la périphérie de l'insert 2.As shown in FIG. 5, the holding zones 3a, 3b, 3c are distributed over the periphery of the insert 2.

L'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert 2 entre le centre de la première zone de maintien 3a et le centre de la deuxième zone de maintien 3b est égal à l'écart angulaire a2 entre le centre de la première zone de maintien 3a et le centre de la troisième zone de maintien 3c.The angular deviation defined along the axis of the insert 2 between the center of the first holding area 3a and the center of the second holding area 3b is equal to the angular difference a2 between the center of the first holding area holding 3a and the center of the third holding zone 3c.

Les efforts exercés sur l'insert sont ainsi bien répartis. La force de placage appliquée sur l'insert 2 crée ainsi un couple élevé et donc permet une bonne stabilité de l'insert 2.The forces exerted on the insert are thus well distributed. The plating force applied to the insert 2 thus creates a high torque and therefore allows good stability of the insert 2.

Sur l'exemple de la figure 5, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert 2 entre le centre de la première zone de maintien 3a et le centre de la deuxième zone de maintien 3b est compris entre 100° et 150°. De même, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert 2 entre le centre de la première zone de maintien 3a et le centre de la troisième zone de maintien 3c est compris entre 100° et 150°. L'écart angulaire est mesuré en considérant l'axe passant par le barycentre de chaque zone de maintien.In the example of FIG. 5, the angular difference defined along the axis of the insert 2 between the center of the first holding area 3a and the center of the second holding area 3b is between 100 ° and 150 °. Similarly, the angular deviation defined along the axis of the insert 2 between the center of the first holding area 3a and the center of the third holding area 3c is between 100 ° and 150 °. The angular deviation is measured by considering the axis passing through the barycenter of each holding zone.

La figure 6 représente un corps de vanne 1 obtenu par moulage, le corps de vanne 1 comportant :FIG. 6 represents a valve body 1 obtained by molding, the valve body 1 comprising:

un insert 2 maintenu dans le moule durant la phase de moulage par un dispositif de maintien tel que décrit précédemment, un conduit 15 d'écoulement de fluide, une soupape 14 mobile en translation entre une position de fermeture empêchant la circulation de fluide dans le conduit 15 et une position d'ouverture permettant une circulation de fluide dans le conduit 15, l'insert 2 formant un siège sur lequel la soupape 14 repose lorsque la soupape 14 est en position de fermeture.an insert 2 held in the mold during the molding phase by a holding device as described above, a fluid flow conduit 15, a valve 14 movable in translation between a closed position preventing the circulation of fluid in the conduit 15 and an open position allowing circulation of fluid in the conduit 15, the insert 2 forming a seat on which the valve 14 rests when the valve 14 is in the closed position.

L'insert possède lors de la coulée une forme cylindrique.The insert has a cylindrical shape during casting.

La surface de contact entre l'insert 2 et la soupape 14 est usinée sur une surface latérale axiale de l'insert 2 opposée à la surface latérale axiale 7 où sont disposées les zones de maintien, l'usinage étant réalisé après l'opération de moulage du corps de vanne 1.The contact surface between the insert 2 and the valve 14 is machined on an axial lateral surface of the insert 2 opposite to the axial lateral surface 7 where the holding zones are arranged, the machining being carried out after the operation of molding the valve body 1.

La zone de contact entre la soupape et le siège, appelée portée 9, est réalisée par usinage après le moulage. L'usinage prend en compte la position réelle de l'alésage du guide dans lequel se translate la soupape 14, la concentricité entre la soupape 14 et l'insert 2 est améliorée et ainsi l'étanchéité.The contact zone between the valve and the seat, called bearing 9, is produced by machining after molding. The machining takes into account the actual position of the bore of the guide into which the valve 14 is translated, the concentricity between the valve 14 and the insert 2 is improved and thus the sealing.

Selon des modes de réalisation non représentés, le dispositif de maintien de l'insert surmoulé pendant le moulage du corps de vanne peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou combinées entre elles :According to embodiments not shown, the device for holding the overmolded insert during the molding of the valve body can also include one or more of the characteristics below, considered individually or combined with one another:

La matière de moulage peut être un polymère.The molding material can be a polymer.

ίοίο

Dans le cas d'une application où la température est peu élevée, une matière plastique de type polymère peut être utilisée pour le moulage du corps de vanne. La masse et le prix du corps de vanne sont ainsi diminués.In the case of an application where the temperature is low, a plastic material of the polymer type can be used for molding the valve body. The mass and the price of the valve body are thus reduced.

Le moule 20 peut comporter au moins deux parties configurées pour être translatées l'une par rapport à l'autre selon une direction d'ouverture du moule 20, la direction d'application de la force de plaquage de l'insert 2 contre les zones de maintien 3a,3b étant parallèle à la direction d'ouverture du moule 20.The mold 20 can comprise at least two parts configured to be translated relative to one another in a direction of opening of the mold 20, the direction of application of the pressing force of the insert 2 against the zones holding 3a, 3b being parallel to the direction of opening of the mold 20.

Cette direction d'ouverture peut être employée lorsque le corps de vanne possède une forme évasée.This opening direction can be used when the valve body has a flared shape.

Les zones de contact 3a,3b entre l'insert 2 et le dispositif de maintien 10 peuvent être dans des plans parallèles. Cette disposition peut être adoptée si la forme de la pièce empêche de placer les zones de maintien dans un même plan.The contact areas 3a, 3b between the insert 2 and the holding device 10 can be in parallel planes. This arrangement can be adopted if the shape of the part prevents the holding zones from being placed in the same plane.

L'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert 2 entre la première zone de maintien 3a de la deuxième zone de maintien 3b peut être compris entre 110° et 130°.The angular deviation defined along the axis of the insert 2 between the first holding zone 3a of the second holding zone 3b can be between 110 ° and 130 °.

De même, l'écart angulaire défini selon l'axe de l'insert 2 entre la première zone de maintien 3a de la troisième zone de maintien 3c est compris entre 110° et 130°.Similarly, the angular difference defined along the axis of the insert 2 between the first holding zone 3a of the third holding zone 3c is between 110 ° and 130 °.

La surface périphérique extérieure de l'insert 2 peut comporter une gorge, la gorge étant agencée pour être remplie de matière de moulage. La tenue mécanique de l'insert dans le corps de vanne est ainsi améliorée, en particulier la résistance aux chocs thermiques.The outer peripheral surface of the insert 2 may have a groove, the groove being arranged to be filled with molding material. The mechanical strength of the insert in the valve body is thus improved, in particular the resistance to thermal shock.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated, which have been given only by way of examples.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Moule (20) comportant un dispositif de maintien (10) d'un insert surmoulé (2) pendant le moulage d'un corps de vanne (1), caractérisé en ce que le dispositif de maintien (10) comporte au moins deux zones de maintien (3a,3b) sur lesquelles l'insert surmoulé (2) vient en appui1. Mold (20) comprising a holding device (10) of an overmolded insert (2) during the molding of a valve body (1), characterized in that the holding device (10) comprises at least two holding zones (3a, 3b) on which the molded insert (2) comes to bear 5 pendant le moulage du corps de vanne (1).5 during the molding of the valve body (1). 2. Moule (20) selon la revendication 1, les zones de maintien (3a,3b) faisant partie intégrante du moule (20).2. Mold (20) according to claim 1, the holding zones (3a, 3b) forming an integral part of the mold (20). 3. Moule (20) selon la revendication 2, le moule (20) comportant au moins une broche mobile (19) agencée pour définir une partie creuse du corps de vanne (1), la broche mobile (19) du moule3. Mold (20) according to claim 2, the mold (20) comprising at least one movable pin (19) arranged to define a hollow part of the valve body (1), the movable pin (19) of the mold 10 (20) comportant une zone d'appui (5) contre l'insert (2), la broche mobile (19) étant configurée pour plaquer l'insert (2) contre les zones de maintien (3a,3b).10 (20) comprising a bearing zone (5) against the insert (2), the movable spindle (19) being configured to press the insert (2) against the holding zones (3a, 3b). 4. Moule (20) selon la revendication 2 ou 3, le moule (20) comportant au moins deux parties configurées pour être translatées l'une par rapport à l'autre selon une direction (D) d'ouverture du moule (20), la direction d'application de la force de plaquage de l'insert (2) contre les zones4. Mold (20) according to claim 2 or 3, the mold (20) comprising at least two parts configured to be translated relative to each other in a direction (D) of opening of the mold (20) , the direction of application of the force for pressing the insert (2) against the zones 15 de maintien (3a,3b) étant perpendiculaire à la direction (D) d'ouverture du moule (20).15 holding (3a, 3b) being perpendicular to the direction (D) of opening the mold (20). 5. Moule (20) selon l'une des revendications précédentes, le dispositif de maintien (10) comportant trois zones de maintien (3a,3b,3c) sur lesquelles l'insert surmoulé (2) vient en appui pendant le moulage.5. Mold (20) according to one of the preceding claims, the holding device (10) comprising three holding zones (3a, 3b, 3c) on which the overmolded insert (2) comes to bear during molding. 6. Moule (20) selon la revendication précédente, le moule (20) comportant au moins une broche6. Mold (20) according to the preceding claim, the mold (20) comprising at least one pin 20 mobile (19) agencée pour définir une partie creuse du corps de vanne (1), la broche mobile (19) du moule (20) comportant une zone d'appui (5) contre l'insert (2), la broche mobile (19) étant configurée pour plaquer l'insert (2) contre les trois zones de maintien (3a,3b,3c).Mobile 20 (19) arranged to define a hollow part of the valve body (1), the mobile spindle (19) of the mold (20) having a bearing zone (5) against the insert (2), the mobile spindle (19) being configured to press the insert (2) against the three holding zones (3a, 3b, 3c). 7. Moule (20) selon l'une des revendications précédentes, des zones de contact entre l'insert (2) et le dispositif de maintien (10) étant coplanaires.7. Mold (20) according to one of the preceding claims, contact areas between the insert (2) and the holding device (10) being coplanar. 2525 8. Corps de vanne (1) obtenu par moulage, le corps de vanne (1) comportant :8. Valve body (1) obtained by molding, the valve body (1) comprising: - un insert (2) maintenu durant la phase de moulage dans un moule (20) selon l'une des revendications précédentes,- an insert (2) maintained during the molding phase in a mold (20) according to one of the preceding claims, - un conduit (15) d'écoulement de fluide,- a fluid flow conduit (15), - une soupape (14) mobile en translation entre une position de fermeture empêchant la 30 circulation de fluide dans le conduit (15) et une position d'ouverture permettant une circulation de fluide dans le conduit (15), l'insert (2) formant un siège sur lequel la soupape (14) repose lorsque la soupape (14) est en position de fermeture.- a valve (14) movable in translation between a closed position preventing the circulation of fluid in the conduit (15) and an open position allowing circulation of fluid in the conduit (15), the insert (2) forming a seat on which the valve (14) rests when the valve (14) is in the closed position. 9. Corps de vanne (1) selon la revendication précédente, faisant partie d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement d'un moteur thermique.9. Valve body (1) according to the preceding claim, forming part of an exhaust gas recirculation valve of a heat engine. 55 10. Corps de vanne (1) selon la revendication précédente, les gaz d'échappement entrant dans le corps de vanne (1) étant prélevés en amont d'un dispositif de suralimentation, et les gaz d'échappement sortant du corps de vanne étant recirculés vers un circuit d'admission du moteur thermique (50).10. valve body (1) according to the preceding claim, the exhaust gas entering the valve body (1) being taken upstream of a supercharging device, and the exhaust gas leaving the valve body being recirculated to a heat engine intake circuit (50). 1/31/3
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