fabrication de pièce de circuit de refroidissement moteur

[raccord]

bonsoir

vu les projets présentés ici, le mien est bien plus modeste : afin de pouvoir ajouter une pompe électrique dans le circuit de refroidissement moteur, je voudrais faire usiner une pièce qui s'adapterait à la place du boitier de thermostat, dans le principe de ce qu'a fait un anglais pour sa Spitfire à moteur Rover K :
http://crazyspitfire.blogspot.fr/2007_06_01_archive.html

il faut donc un tube avec une extrémité qui correspond au logement dans le bloc, et l'autre permettant d'y fixer une durite :

vu la forme, je pense que le plus simple serait de tourner de l'aluminium, est-ce qu'il y aurait une solution plus simple ?
(pas vraiment besoin de précision sauf pour le diamètre externe de l'extrémité de droite (et ses rainures pour les joints toriques, représentés par les points verts), car elle vient s'insérer dans le bloc moteur

c'est une ébauche, car certaines cotes sont à vérifier, et je pense qu'il faut prévoir d'arrondir les arrêtes (éviter les angles vifs), en particulier pour les rainures et et la face de droite
comment indiquer cela ? il suffit de donner un rayon (genre 0.5mm) sur les arêtes concernées ?

dans le cas du lien donné plus haut, ilo est parti sur de l'acier, qui me semble plus difficile à travailler mais permet d'y souder une patte de fixation.
avec de l'alu, je pense plutôt prévoir un collier venat donner un appui à l’épaulement (cf cote 35mm au centre) : cela doit suffire à éviter que la pression n'éjecte le tube

merci de vos avis et conseils, aussi bien sur le principe que sur la réalisation

 

[a donf la sub]

pas de rayon sur les gorges des joints toriques, tu va les pincer, il faut juste ébavurer proprement, le cylindre Ø37.5 sera déja centré sur le bloc
pour ne pas créer de conflit matière, et une destruction par corrosion d'une des 2 pièces il vaut mieux utiliser une nuance d'acier pas trop dure (bloc en fonte je suppose si tu veut emmancher une sortie ? )

 

[raccord]

le bloc est en alu, c'est un Rover K series (idem celui du lien), c'est pourquoi je pensais rester sur de l'alu .
(aucune idée du type d'alu, je peux essayer de me renseigner)

pour la forme autour des joints, j'y ai pensé en voyant la pièce d'origine (boitier de thermostat) qui est en plastic moulé , et ou les joints toriques semblent reposer dans un "U" qui s'évase :

 

[raccord]

re-bonsoir
le proto fabriqué selon le schéma a démontré qu'il faut un excentrement entre l'entrée et la sortie, sous peine de mettre le tube en travers, au risque que les joints fuient

j'ai essayé de représenter cela, en gros cela correspond aux moitiés gauche et droite , dont les axes sont décalés de 16mm

j'ai du mal à voir comment doivent se raccorder les deux parties, la cote de 21mm est nécessaire pour donner une face d'appui (on la voit aussi sur la photo de la pièce d'origine, juste au dessus)

je pense que le final doit être un genre d'ovale, cela n'est pas critique, même si je dois prévoir un système de fixation analogue à celui visible sur la photo (tube perpendicualire pour une vis de 5mm, dans l'axe du 3eme branchement)

cela vous semble faisable ?
Il y a des aspects qui pourraient être simplifiés / modifiés pour rendre la fabrication plus simple ?

merci

 

[philippe2]

Bonjour,

Ton dessin ci-dessus ne me semble pas être à l'échelle concernant le rapport des diamètres et des longueur. En tous cas cela semble dans l'état impossible à réaliser sans soudures.

Cordialement,

 

[raccord]

Bonjour,

Ton dessin ci-dessus ne me semble pas être à l'échelle concernant le rapport des diamètres et des longueur. En tous cas cela semble dans l'état impossible à réaliser sans soudures.

Cordialement,

exact : j'avais fait des copier / coller des extrémités du schéma précédent, qui déjà n'était pas juste (mais cela n'avait pas d'importance vu qui'il s'agit d'un simple tube)

je viens de refaire le schéma en respectant l'échelle entre largeur et jauteur, cela doit être correct cette fois

[div=none][arrow][/arrow][/div]

la ligne mixte en gras dans la région centrale correspond à une variant, qui prolonge le diamètre 35,5 au lieu du 33,5

 

[philippe2]

re et OK, noté.

Cela est trop court pour cintrer, donc il va falloir souder. Cela paraît "au pif" possible de s'en sortir à peu près élégamment avec 3 pièces simples de révolution et des coupes inclinées. Les deux embouts avec un tube intermédiaire incliné de 30° (par rapport à l'axe horizontal de ton schéma) -> coupes à 15°. Petite remarque concernant le dessin de l'embout de gauche, s'il doit recevoir une durit avec collier, il faut inverser les pentes. La plus douce côté durit, et la plus raide côté collier. 25mm de partie droite de ce côté durit paraît largement suffisant pour mettre un ou deux colliers.
Pour la partie gauche cette partie droite peut largement être raccourcie, 10mm parait raisonnable pour contenir les déformations dues à la soudure acceptables. En revanche il manque dans ce modèle le bossage de fixation sur le carter.

Pour te répondre sans trop d'a priori, pourrais-tu éditer ce dessin avec seulement les interfaces dont tu as besoin sur les embouts de tubes, et sa fixation, quitte à laisser "en blanc" les raccordements entre tout cela, c'est plus facile pour raisonner. On appelle ça un plan fonctionnel en bureau d'études.

Cordialement.

 

[kiki86]

boànjour
pour la forme des gorges des joints toriques, voir les sites dediés : SIMRIT, LE JOINT FRANÇAIS
forme generale : trapézoïdale avec rayon de raccordements faces/diamètres

voir
Télécharger la fiche technique en pdf - ORING

 

[raccord]

bonsoir

@ kiki86 :
merci pour le document sur les joints toriques, très intéressant
pour la pièce en question, des joints toriques de35mm x 3mm en nitrile correspondent à ce que spécifie le tableau de dimensionnement
cela donne une gorge de 2.42mm, d'une largeur de 4.1mm (+0.1 / -0) : mes 4mm étaient un peu justes, mais les joints un peu plus compressés car la gorge est seulement de 1.85
les rayons de haut de gorge : 0.1 à 0.15, et les rayons de fond de gorge : 0.6mm

le trapèze ne semble pas indispensable "Les gorges peuvent indifféremment présenter des parois parallèles ou une dépouille jusqu’à 5° qui s’ajoutent alors aux cotes prévues sur chaque côté de la gorge."
cela peut être plus simple à usiner avec cet évasement ?

@philippe2 :
je viens de faire un schéma avec les tubes d'entrée et sortie et tenté de placer la fixation sur le bloc

pas simple de mesurer les entraxes vu la forme de la pièce, j'ai d'ailleurs constaté que les axes ne sont pas parallèles, mais je laisse de côté ce point, vu que le raccordement se fera sur une durite souple et non sur un tube acier, fixe lui aussi

concernant la fabrication, je pensais à un tournage en deux fois, en excentrant la seconde prise (la précision n'a pas besoin d'être élevée sur les 16mm), mais tu as bien fait de me rappeler la question de la fixation sur le bloc : avec un tube simple, je pouvais mettre une bride ronde de 32 par exemple

là, vu les imprécisions, il vaut mieux prévoir une patte avec 1mm dans chaque sens, je pense ?

 

[kiki86]

bonjour
ce que tu appelles biseau est un chanfrein
par contre l'angle est de 15° pour le passage du joint

 

[raccord]

merci de me corriger.
tu veux dire qu'il faut un chanfrein à 15° là où j'ai indiqué 45° ?
je corrigerai pour la demande de fabrication

 

[kiki86]

re
exact

 

[raccord]

en termes en fabrication, la pièce d'origine est constituée de deux parties, vissées l'une à l'autre, avec un joint d'étanchéité les deux parties sont fabriquées par moulage de "plastic", ce qui permet des formes assez complexes

pour mon prototype, la soudure d'alu n'est pas simple, et je ne peux pas vraiment mesurer où positionne la bride de fixation sur le bloc avant d'avoir positionné l'extrémité "droite"
je me demande si je ne pourrais pas prévoir une "bride" sur le bloc pour rapprocher l'axe de fixation de la pièce, et disposer d'une forme de réglage / ajustement : je vais voir s'il existe d'autres points permettant de fixer une patte dans ce coin là

 

[philippe2]

Bonsoir,

Déjà merci pour le "plan fonctionnel" qui permet de laisser libre cours à la réflexion. Si tu tiens à réaliser cette pièce à 100% je pense que "rabouter" trois tubes coupés de biais devrait aller. Il faut juste que je fasse un peu de trigo pour t'envoyer un schéma digne de ce nom. Pour la patte de fixation c'est soluble aussi, sachant que malgré tout un quatre cylindres sans arbre d'équilibrage est une belle machine vibrante capable de tout casser ce qui serait censé tenir dans un usage plus banal.

En remarque, puisque le but n'est que de remplacer cet ensemble boîtier de calorstat avec sa dérivation qui doit aller au circuit de chauffage de l'habitacle, pourquoi puisque cela a l'air démontable :
1/ Virer le calorstat, soupape et capsule à dilatation de cire et ne garder que la couronne extérieure avec son joint pour assurer l'étanchéité du circuit.
2/ Et boucher le piquage non utilisé avec un bouchon femelle en élastomère monté sur ce raccord, tenu par un collier type Serflex.

J'essaye de t'envoyer quelque chose ASAP, pour le schéma. C'est fou ce que la retraite occupe. .)

Bien cordialement,

 

[fred250]

concernant la fabrication, je pensais à un tournage en deux fois, en excentrant la seconde prise (la précision n'a pas besoin d'être élevée sur les 16mm), mais tu as bien fait de me rappeler la question de la fixation sur le bloc : avec un tube simple, je pouvais mettre une bride ronde de 32 par exemple

là, vu les imprécisions, il vaut mieux prévoir une patte avec 1mm dans chaque sens, je pense ?

En tournage plus fraisage ça a l'air faisable, il faudra peut être reprendre l'intersection des deux alésage en fraisage si la section de passage est trop faible, a calculer.
Quand a la patte de fixation il faudra en effet prévoir des trous oblong, c'est plus sage.

 

[raccord]

re-bonsoir

...En remarque, puisque le but n'est que de remplacer cet ensemble boîtier de calorstat avec sa dérivation qui doit aller au circuit de chauffage de l'habitacle, pourquoi puisque cela a l'air démontable :...

le but est remplacer la boitier de thermostat par un système plus court, pour adapter un radiateur d'huile

la contrainte sur la taille vient de l'emplacement disponible, très limité entre l'entrée de pompe à eau et le volant moteur.
je n'ai pas trouvé moyen de placer ce radiateur en oblique, sinon j'aurai effectivement fait selon ta suggestion, à partir du boitier de thermostat

...Pour la patte de fixation c'est soluble aussi, sachant que malgré tout un quatre cylindres sans arbre d'équilibrage est une belle machine vibrante capable de tout casser ce qui serait censé tenir dans un usage plus banal.

c'est aussi pourquoi je me méfiais d'utiliser le thermostat, qui aurait subi des contraintes en plus

 

[raccord]

En tournage plus fraisage ça a l'air faisable, il faudra peut être reprendre l'intersection des deux alésage en fraisage si la section de passage est trop faible, a calculer.
Quand a la patte de fixation il faudra en effet prévoir des trous oblong, c'est plus sage.

je pense que la section doit être suffisante, si j'en crois le schéma à l'échelle : il y a environ 20 à 25mm d’intersection entre les deux cylindres excentrés, et la section entre les deux cylindres doit être d'environ 85% du diamètre, soit 25mm
pour 25mm de long d'intersection, la section serait de 625mm² contre 660 pour le tube de 29mm intérieur

je me suis posé la question entre fraisage et tournage : j'ai l'impression qu'il vaut mieux combiner les deux , voire une impression 3D, mais je ne connais pas les limites des matériaux disponibles (tenue en température, résistance aux chocs et vibrations...)

Le plus simple serait de trouver un moyen d'ancrer la pièce sans avoir besoin d'une patte aussi excentrée, mais cela dépend des filetages accessibles
voici une vue du bloc, pour fixer les idées :
[div=none]

[/div]

comme je remplace le tube acier par le radiateur d'huile, celui-ci sera fixé au bloc, et devrait limiter le mouvement du tube vers le pompe, mais je préfère ne pas avoir le risque d'un déboitement accidentel
(et pas moyen de le surveiller facilement, vu l'accès une fois en place dans la voiture)

 

[raccord]

bonsoir
vérification faite, il y a bien moyen de mettre un patte de blocage pour empêcher le recul du tube, donc cela simplifie la pièce

cf. les cercles verts, celui du haut étant la fixation actuelle du thermostat, l'autre un filetage non utilisé et accessible

pour visualiser le radiateur d'huile, en face de la moitie "droite" du thermostat

et pareil mais avec le premier prototype (tuvbe droit de 10cm de long) : on voit que c'est trop long

 

[raccord]

j'arriverai donc à ça :
en vue de face :

et en vue de dessus :

 

[philippe2]

Bonjour,

Pour la partie tubes, pourquoi ne pas procéder ainsi ?

Cordialement.

 

[raccord]

effectivement, cela doit fonctionner aussi, mais le peu d'expérience de soudure de l'alu m'a laissé sceptique
Un expert en soudures pourrait confirmer que les deux soudures en moins de 2 cm ne posent pas de problème ?

peut être est il possible de faire un "mix" des deux idées pour n'avoir qu'une soudure ?

 

[philippe2]

Re ,

En ce qui concerne ma proposition de tubes alu soudés, j'ai pu le faire faire à de nombreuses reprises dans mon ancien domaine professionnel, c'est pour cela que je me suis permis de la faire. Mais je te l'accorde, c'est seulement le soudeur que tu peux trouver qui donnera son verdict, en fonction de son expérience, des moyens à sa disposition etc..

Concernant le design global des tubes excentrés, cela peut aussi être fait sans soudures (au "détail près" de l'ajout de la patte de fixation sur le carte moteur). Ci dessous deux croquis fait "à la main" pour expliciter.
Le premier représente la demi section type rabattue entre les deux parties de révolution (raccords).
Le deuxième une proposition d'ébauche fraisée dans un lopin.

Pour la gamme de tournage finale :
- Prise de pièce dans mandrin à 4 mords indépendants, excentration de 8mm de l'ébauche. Tournage en l'air avec toutes les précautions possibles et les mords couvrant le maximum de longueur car rupture de coupes au début de l'usinage des diamètres extérieurs. Le mieux serai de faire tous les diamètres exter en montage mixte avec contre pointe. Puis alésage en l'air.
- Puis retournement de la pièce avec même indications pour l'usinage de l'autre raccord. Avec que là il va falloir y aller peut-être un peu plus doucement pour finir l'alésage car de par le design il y a des ruptures de coupes.

Bien cordialement,

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[raccord]

merci, c'est effectivement une piste : comme la soudure, c'est avec celui qui doit réaliser la pièce qu'il faut caler les détails.

un avantage des tubes soudés, c'est la possibilité plus grande d'ajuster le décentrement et un éventuel changement d'angle (j'ai du décaler l' extrémité opposée du radiateur, qui n'est donc plus parallèle au bloc)
Je vais chercher en priorité quelqu'un pouvant souder, et voir avec lui ce qu'il suggère

 

[kiki86]

bonjour
la solution avec "coude" à 45° me parait, plus fonctionnelle pour la circulation du fluide #20
mais bien sur soudure
en dessinant en CAO et en modifiant l'angle de 45° on doit pouvoir l'usiner dans la masse :
forme se rapprochant du modèle soudé sans angle droit

 

[raccord]

effectivement, ce serait idéal, mais cela sort de mes capacités (conception + CAO) et il faudrait trouver quelqu'un pour fabriquer
j'ai pensé à l'impression 3D, il faudra que je me renseigne sur le type de fichier en entrée