Moule à écrou à connexion rapide avec mécanisme de moule à noyau pliable en 2 étapes dans la section de moule fixe

Dans le secteur de la régulation des fluides et de la pneumatique, la fiabilité d'un raccord rapide repose en grande partie sur l'intégrité dimensionnelle de ses joints internes et de son système de fixation. Une marque américaine de raccords rapides de renom nous a confié la conception d'un moule pour un écrou en plastique essentiel.

La géométrie du produit présentait une grave contradiction technique :

• Une extrémité présente une rainure annulaire interne profonde à 360 degrés conçue pour loger un joint torique haute pression.
• L'extrémité opposée nécessite des filetages d'assemblage internes à haute résistance.
• La contrainte critique : le diamètre intérieur effectif de l'écrou n'est que de 41 mm.

Dans un espace aussi restreint, un système conventionnel de noyau pliable à un seul étage ou de levage ne peut pas assurer une course de rétraction latérale suffisante pour dégager la gorge profonde du joint torique sans interférer avec l'axe central.

Pour obtenir un affaissement radial suffisant dans la limite stricte de 41 mm, notre équipe d'ingénieurs a conçu un noyau affaissé séquentiel à 2 étapes exclusif, entièrement intégré dans la moitié fixe du moule.

Architecture mécanique :

Le mécanisme se compose d'un arbre principal central en forme de croix, de quatre rails de guidage inclinés de précision et de huit segments de noyau imbriqués qui forment la circonférence intérieure complète.

Cinématique séquentielle à double retard :

Pour exécuter l'effondrement en 2 étapes, la moitié fixe est divisée en une architecture de plaque flottante sophistiquée composée de la plaque de serrage supérieure, de trois plaques flottantes (X1, X2, X3) et de la plaque de cavité (plaque A).

1. La plaque X1 est verrouillée sur la plaque de cavité.
2. L'arbre transversal central est ancré à la plaque X2.
3. Les rails de guidage inclinés sont montés sur la plaque X3.

La séquence mécanique est strictement régie par deux mécanismes de temporisation robustes :

• Étape 1 (Fermeture initiale) : À l’ouverture du moule, la plaque de cavité, X1 et X2 reculent ensemble, se séparant de la plaque X3. Les rails de guidage inclinés de X3 contraignent le premier groupe de segments à glisser vers l’intérieur, achevant ainsi la fermeture radiale initiale.
• Étape 2 (Effondrement profond) : Une fois la première course de temporisation atteinte, la plaque X2 s’arrête. La plaque de cavité et X1 continuent leur mouvement. L’arbre transversal central (fixé sur X2) s’engage alors avec les segments restants, les entraînant dans un second effondrement plus profond vers l’intérieur.

Séparation de la ligne de séparation : Ce n'est qu'une fois que les 8 segments se sont complètement rétractés et ont dégagé la gorge profonde du joint torique que la ligne de séparation principale (plaques A/B) se sépare.

Une fois la gorge du joint torique de la partie fixe dégagée, la partie mobile doit s'engager sur le filetage interne à l'extrémité opposée. Afin d'optimiser le temps de cycle et d'éviter le grippage du filetage, nous avons mis en œuvre un système de dévissage automatique par rotation in situ.

Au lieu de la méthode traditionnelle où le noyau fileté tourne et se rétracte simultanément, notre conception maintient le noyau fileté axialement immobile :

• Entraîné par un moteur hydraulique, le noyau fileté tourne sur place (in situ).
• La force de rotation du filetage pousse l'écrou en plastique moulé vers l'avant.
• Cette poussée axiale force directement la plaque B (plaque centrale) à se déplacer vers l'avant de manière synchrone, détachant ainsi la pièce du noyau.

Ce système d'éjection intégré « rotation-poussée » élimine le besoin de mécanismes de course axiale séparés dans la moitié mobile, réduisant ainsi le temps de cycle mécanique jusqu'à 30 %.

Conçu selon les normes industrielles américaines pour les opérations sans surveillance, ce moule à 2 cavités intègre des systèmes d'alimentation et d'éjection très efficaces :

Système d'injection sous-marine et pointée : Le moule utilise un système de canaux froids qui passe d'une injection sous-marine à une injection pointée directement sur la face de la pièce. À l'ouverture du moule, la force de cisaillement sectionne automatiquement l'injection, séparant proprement le canal d'évacuation du produit.

Ce projet illustre parfaitement l'optimisation de l'espace dans la conception d'outillage. En combinant un noyau rétractable à deux étages (dont une moitié fixe) avec un mécanisme de dévissage automatique in situ (dont l'autre moitié mobile), Spark Mould a réussi à surmonter une contrainte spatiale extrême de 41 mm.

Cette solution d'outillage sur mesure a permis à notre client américain de bénéficier d'un processus de fabrication entièrement automatisé, sans bavures et à haut rendement, prouvant ainsi que même les géométries de contre-dépouille internes les plus contradictoires peuvent être résolues grâce à une cinématique de moule innovante.