Septembre 2010



Des inserts de moule amovibles pour les contre-dépouilles intérieures

A plusieurs reprises, nous avons évoqué les solutions adoptées par Protomold pour traiter les contre-dépouilles qui empêchent l’éjection d’une pièce hors d'un moule par traction directe. Lorsque les contre-dépouilles sont situées sur la surface extérieure de la pièce, il est généralement possible de les former à l’aide d’un tiroir, qui se rétracte lors de l'ouverture du moule, de manière à permettre l’éjection de la pièce. En revanche, lorsque la contre-dépouille se trouve sur la surface intérieure d’un noyau, il faut utiliser des mécanismes tels que les cales montantes et les noyaux amovibles. Ces mécanismes ne sont actuellement pas compatibles avec le processus de Protomold. Cette année, nous avons commencé à utiliser des inserts amovibles pour former ces géométries.


Un insert amovible fait partie du moule pendant l’injection du matériau et le refroidissement, mais il fait partie de la pièce moulée pendant l’éjection. Il remplit en effet la contre-dépouille et fournit une surface en dépouille permettant l'éjection hors du moule. L’insert amovible est ensuite retiré de la pièce et réinséré dans le moule pour former la pièce suivante.


Un insert amovible agit comme un tiroir, de deux manières. Tout d’abord, lors de l’usinage, ni l’un ni l’autre ne fait partie de la moitié A ou B du moule. Ce sont des composants indépendants du moule. Ensuite, la direction pour le retrait de l’insert amovible de la pièce finie est différente de la direction d’ouverture du moule. Toutefois, à d’autres égards, les inserts amovibles et les tiroirs sont très différents.


Tout d’abord, on se sert d'une came pour séparer mécaniquement la pièce et rétracter complètement le tiroir qui a formé la contre-dépouille. La pièce est ensuite éjectée hors du moule. Dans le cas d’un insert amovible, le processus s’effectue dans l’ordre inverse : c’est l’éjection qui a lieu en premier, l’insert amovible étant alors solidaire de la pièce plastique. D’autre part, et c’est là une différence encore plus marquée, la came fonctionne automatiquement alors que les inserts amovibles sont retirés des pièces et réinsérés manuellement dans le moule.


Par mesure d’efficacité, une opération utilisant des inserts amovibles disposera d’un seul moule mais de deux inserts amovibles identiques. Dès qu’une pièce est éjectée avec son insert amovible, l'opérateur insère le deuxième insert dans le moule ; puis, pendant le moulage de cette pièce, l'opérateur retire l’insert amovible de la pièce précédente et s’apprête à répéter le processus pour l'éjection de la pièce suivante. Cette manipulation manuelle augmente le coût du moulage mais peut se justifier s’il est impossible de former autrement la géométrie requise.


Il existe des alternatives aux inserts amovibles. Si les contre-dépouilles sont très peu profondes et si la matière est flexible, il pourra être préférable d’éjecter la pièce par simple impact. Toutefois, si la contre-dépouille est trop profonde et la matière trop rigide pour une éjection par percussion, l’emploi d’un insert amovible pourra être préférable. La pièce de démonstration Tore Protomold comporte plusieurs géométries formées à l’aide d’inserts amovibles (voir Figure 1).

Figure 1 : Cette section de la pièce de démonstration Tore Protomold illustre une gorge pour joint torique et un goujon à tête bombée. On les crée à l’aide d’un insert amovible en deux parties.

Figure 1 : Cette section de la pièce de démonstration Tore Protomold illustre une gorge pour joint torique et un goujon à tête bombée. On les crée à l’aide d’un insert amovible en deux parties.


Dans le cas du Tore, le sens d’ouverture du moule sera vertical. Les trois contre-dépouilles du haut de la pièce nécessiteront donc, évidemment, un traitement supplémentaire. Dans certains cas, ces géométries peuvent être formées, du moins partiellement, en utilisant deux tiroirs, en fonction de l’orientation, de la proximité avec le plan de joint et de l'absence d'interférence avec d'autres géométries. Dans notre exemple, cependant, cette solution n’était pas possible. C'est pourquoi, nous avons utilisé des inserts amovibles. Les Figures 2 et 3 présentent les inserts amovibles et le demi-moule réellement utilisés pour créer ces géométries dans la pièce.

Figure 2 : On retire manuellement de la pièce l’insert amovible en deux parties après l’éjection.

Figure 2 : On retire manuellement de la pièce l’insert amovible en deux parties après l’éjection.

Figure 3 : Les zones surlignées contiennent les inserts amovibles amovibles que l'on insère manuellement dans le moule avant chaque cycle d'injection.

Figure 3 : Les zones surlignées contiennent les inserts amovibles amovibles que l'on insère manuellement dans le moule avant chaque cycle d'injection.


Sur la Figure 3, on remarque les surfaces rectilignes en dépouille de la moitié A du moule qui permettront aux inserts amovibles de se dégager du moule par traction directe lorsque ce moule s’ouvrira pour le cycle d’éjection.


Sur les milliers de pièces soumises à Protomold, celles qui nécessitent des inserts amovibles sont relativement rares. Il pourra s'agir des clips d’une coquille pointant vers l'intérieur pour s’engager dans les encoches correspondantes (voir Figure 4).

Figure 4 : Les protubérances au niveau des coins, colorés en rose, sont trop grandes pour être formées en utilisant une éjection par impact, c’est pourquoi on pourra employer ici des inserts amovibles.

Figure 4 : Les protubérances au niveau des coins, colorés en rose, sont trop grandes pour être formées en utilisant une éjection par impact, c’est pourquoi on pourra employer ici des inserts amovibles.


Aspects à prendre en compte pour déterminer si une application convient à l'utilisation d’inserts amovibles :


  1. D’une manière générale, les contre-dépouilles augmentent la complexité du moulage et ne devront être prévues en conception qu’en cas de nécessité absolue
  2. Les petites contre-dépouilles, formées dans une matière flexible, pourront être dégagées par simple impact. Cette solution nécessite un travail supplémentaire dans l’usinage du moule mais ne comporte pas de pièces mobiles et coûte généralement moins cher que les tiroirs ou les inserts amovibles
  3. Etant donné que le moulage des inserts amovibles nécessite une intervention humaine intensive, on pourra lui préférer l’utilisation de tiroirs, surtout pour des campagnes de production longues
  4. Les dimensions d’un insert amovible doivent dépasser une taille minimum qui dépend beaucoup de la géométrie. En règle générale on doit compter de 1,25 à 2,5 cm2
  5. Le plastique se contracte en refroidissant. Un insert amovible ne sera pas approprié si la pièce refroidie l’enserre trop et ne permet pas un retrait facile. Les géométries moulées avec inserts amovibles doivent être en dépouille
  6. Pour finir, étant donné que l’insert amovible doit être retiré manuellement, aucune géométrie située à l’avant ou à l’intérieur de l’insert ne doit entraver son retrait (voir Figure 5).
Figure 5 : La géométrie encerclée gênerait le retrait manuel d’un insert amovible.

Figure 5 : La géométrie encerclée gênerait le retrait manuel d’un insert amovible.


Si vous nous demandez un devis ProtoQuote pour un modèle CAO 3D nécessitant l’utilisation d’un insert amovible, cette solution sera indiquée dans le devis et incluse dans le prix. Pour toute question à ce sujet, n’hésitez surtout pas à contacter l’un des ingénieurs de notre service clients au +33 (0) 479 65 46 50.


Pour consulter les précédents numéros des ‘Trucs & Astuces’ de conception de Protomold.


Rapide ne veut pas dire simple et nous vous le prouverons : demandez dès aujourd’hui notre pièce de démonstration “le Tore Protomold”.