ES2358670T3 - Máquina para colada en molde a presión y método para colar mediante dicha máquina. - Google Patents
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Abstract
Una máquina para colada en molde a presión que incluye un par de soportes (2, 3) que están dispuestos en la dirección opuesta en un cuerpo (1) de la máquina, una barra de guía (5) que conecta los soportes (2, 3) para guiar a una placa de soporte movible (4), y la placa de soporte movible (4) fijada de modo movible a la barra de guía (5), en que la placa (4) es movida a lo largo de la barra de guía (5) por medio de un vástago de émbolo (6A) de un primer cilindro (6) fijado a uno de los soportes (2, 3), un molde movible (8) y una placa de fijación de molde (70A) para sujetar el molde movible (8) están dispuestos en un lado de la placa de soporte movible (4), un segundo cilindro (124A) está fijado en el otro lado de la placa de soporte movible (4), una tableta (65) que tiene un pasador eyector (67) para empujar a un producto conformado (91A) desde el molde movible (8) fijado al mismo, está fijada integralmente a un vástago de émbolo (120A) del segundo cilindro (124A), una tubería de inyección de metal fundido (9) y una placa de fijación de molde (70) están fijadas en un lado del otro de los soportes (2, 3), un molde fijo (7) que tiene un orificio (91A) de guía del metal fundido formado en el mismo, está fijado a la placa (70) de fijación del molde, una barra de soporte (68) está fijada en el otro lado del otro de los soportes (2, 3), una placa de soporte adicional (131A) está dispuesta en el extremo de la barra de soporte (68), un tercer cilindro (10) está fijado a la placa de soporte (131A), con lo que un núcleo móvil (10A) del tercer cilindro (10) empuja al metal fundido (180A) al interior de la tubería (9) de inyección de metal fundido, se forma un espacio de colada mediante el molde fijo (7) y el molde movible (8), en que el molde fijo (7) y el molde movible (8) son fijados en las placas de fijación de moldes (70, 70A) verticalmente, y se forma una cámara (55A) dentro de un manguito (62), cuya cámara (55A) está adaptada para contener metal fundido (180A), en que uno de los soportes (2, 3), al cual está fijado el molde fijo (7), comprende una proyección (3A) que tiene el molde fijo (7) fijado a la misma, y una proyección de instalación de cilindro (3B) que tiene un cuarto cilindro (11) fijado en la misma, en que el molde fijo (7) está fijado a la proyección (3A) y el cuarto cilindro (11) para accionar a un núcleo móvil seguidor (11A) está fijado a la proyección (3B) de instalación del cilindro, en que el núcleo móvil seguidor (11A) está adaptado para inyectar el metal fundido procedente de la cámara (55A) dentro del espacio de colada; caracterizado porque la parte superior del cuerpo (1) de la máquina está formada con inclinación hacia abajo desde el molde fijo (7) hacia el molde movible (8).
Description
Máquina para colada en molde a presión y método
para colar mediante dicha máquina.
El presente invento se refiere a una máquina
para colada en molde a presión y a un método para colar que usa la
misma, en que un metal fundido (líquido fundido) es movido
horizontalmente y es inyectado en una cámara y el metal fundido es
luego movido verticalmente y es inyectado dentro de un molde con un
molde movible y un molde fijo dispuestos verticalmente, con lo que
se impide que el metal fundido inyectado en el molde genere un flujo
turbulento, de modo que se obtenga un producto de buena calidad, sin
burbujas diminutas.
Además, una realización del presente invento se
refiere a una máquina para colada en molde a presión que tiene un
aparato de vacío en el que se inyecta un material dentro de un
depósito de vacío dispuesto en un crisol con líquido fundido, a
través de un par de válvulas, y hay también dispuesta otra válvula
incluso en un orificio de flujo de salida del metal fundido del
depósito de vacío, para mantener el grado de vacío dentro del
depósito de vacío en un buen estado, con lo que se puede producir un
producto de buena cálida hecho de una aleación que tiene un alto
punto de fusión, que se oxida fuertemente al aire, y un método para
colar en el que se usa la misma.
La conformación usando la máquina para colada en
molde a presión incluye inyectar un metal fundido en un molde y
aplicar presión al metal hasta que solidifique. Este método ha sido
muy usado debido a la precisión del producto colado, a la reducción
del mecanizado de corte, etc.
Como se ha ilustrado en las Figs. 7 y 8, una
máquina para colada en molde a presión convencional puede
clasificarse en un tipo horizontal de máquina para colada en molde a
presión, en la cual un metal fundido (líquido fundido) es movido
horizontalmente, y una máquina para colada en molde a presión del
tipo vertical, en la cual el metal fundido es movido verticalmente.
En el tipo horizontal de máquina para colada en molde a presión,
cuando se inyecta un metal fundido horizontalmente en el molde
mediante un núcleo móvil, se generan diminutas burbujas debido a la
importante presencia de flujo turbulento en una parte doblada en
forma de L (T) de la Fig. 7. Mientras tanto, en la máquina para
colada en molde a presión del tipo vertical, cuando se inyecta
horizontalmente un metal fundido en el molde mediante el núcleo
móvil, se generan diminutas burbujas debido a la importante
presencia de un flujo turbulento en una parte doblada en forma de L
(Q) de la Fig. 8.
Por lo tanto, se generan burbujas diminutas en
un producto. Es difícil obtener un producto de una buena calidad y
producir un producto de una alta calidad como una máquina para
colada en molde a presión convencional, debido a la gran cantidad de
productos defectuosos.
Además, se dio a conocer un aparato de vacío
convencional de una máquina para colada en molde a presión para
producir un producto de una alta calidad en un estado de vacío,
cerrando el acceso del oxígeno del aire a una aleación de un alto
punto de fusión que se oxida fácilmente por el oxígeno contenido en
el aire. El aparato de vacío convencional tiene una construcción en
la cual están insertados un molde fijo 100, un molde movible 200,
una barra de soporte 400, dentro de la cual están insertados una
tubería 110 de circulación de refrigerante de la bobina de inducción
y un cable 900 de suministro de energía eléctrica, un crisol 300 de
líquido fundido al cual está fijada una bobina 800 de inducción de
alta frecuencia, y boquillas 500 para inyectar un material dentro
del crisol 300 de líquido fundido, que están rodeadas por un
depósito de vacío 600. En esta construcción, sin embargo, se ha de
invertir mucho tiempo para evacuar el interior del depósito de vacío
600 por medio de la bomba de vacío 700. Además, el grado de vacío
dentro del depósito de vacío 600 no es bueno. Por lo tanto, existe
el problema de que usando una aleación de un alto punto de fusión
que se oxide fácilmente al aire, no se produce un producto de buena
calidad.
En el documento
JP-A-07251255 se describe un método
para suministrar metal fundido para inyección vertical en una
máquina para colada en molde a presión. El metal fundido se inyecta
por medio de un núcleo móvil en un cilindro de llenado horizontal,
dentro de un manguito de inyección alineado verticalmente. Un núcleo
móvil en el manguito de inyección inyecta entonces verticalmente el
metal fundido dentro de un espacio de colada.
En el documento
EP-A-1120471 se describen un método
y un aparato para colada en troquel a presión. El aparato tiene una
cámara de transporte que está inclinada hacia abajo, hacia una
cámara alineada verticalmente, de tal modo que la cámara de
transporte encuentra a la cámara alineada verticalmente con un
ángulo agudo. Una masa fundida de aleación semisolidificada se mueve
a lo largo de la cámara de transporte adentro de la cámara alineada
verticalmente al moverse hacia abajo un núcleo móvil de colada en la
cámara alineada verticalmente. Un núcleo móvil en la cámara de
transporte es empujado hacia delante después de la operación de
llenado, y el núcleo móvil de colada acelera verticalmente la masa
fundida de aleación al interior de una cámara de presión, de modo
que se puede producir una pieza colada en la cámara de presión.
En el documento
EP-A-1479464 se describe una máquina
de moldeo por inyección vertical en la que se usan tres cámaras.
En el documento
EP-A-1004374 se describe un método
para colada en molde a presión para producir piezas coladas de
aleación con características tixotrópicas.
En consecuencia, el presente invento se ha
concebido con vistas a los problemas antes expuestos, y es un objeto
del presente invento proporcionar una máquina para colada en molde a
presión en la que se inyecta verticalmente un metal fundido dentro
de un molde con un molde fijo y un molde movible dispuestos en la
dirección vertical, mediante la combinación muy adecuadamente de un
tipo horizontal, en el cual el metal fundido se inyecta
horizontalmente, y un tipo vertical en el cual el metal fundido se
inyecta verticalmente, con lo que se impide que se produzca un flujo
turbulento de un metal fundido en movimiento, para producir un
producto de una alta calidad con una estructura diminuta y sin
burbujas.
Un objeto de una realización del presente
invento es proporcionar un aparato de vacío de una máquina para
colada en molde a presión en el cual hay dispuestas una válvula y un
pequeño depósito de vacío en una parte de tubería de inyección de
metal fundido de una máquina para colada en molde a presión
existente, un crisol de líquido fundido para hacer rápidamente
líquido fundido en un estado de alto vacío por medio de la bomba de
vacío está dispuesto dentro del depósito de vacío, y un par de
válvulas conectadas a una tubería de inyección de material para
inyectar un material dentro del depósito de vacío en un buen estado
de vacío, están dispuestas en una unidad de inyección de material
del depósito de vacío, con lo que el material se funde dentro del
depósito de vacío en un alto estado de vacío, que es apenas afectado
por la oxidación del oxígeno que hay en el aire, produciéndose así
un producto de aleación de un alto punto de fusión de una buena
calidad.
Para conseguir los anteriores objetos, de
acuerdo con el presente invento, se proporciona una máquina para
colada en molde a presión tal como se define en la reivindicación
1.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un método para ajustar a presión y colar un metal
fundido dentro de un espacio de colada formado mediante una
combinación de un molde fijo y un molde movible usando una máquina
para colada en molde a presión, siendo el método tal como se define
en la reivindicación 2.
Un molde fijo y un molde movible están
dispuestos verticalmente, y un metal fundido es movido
horizontalmente. El metal fundido es luego movido llevándolo a un
núcleo móvil, de modo que fluya dentro de una cámara. Después de
sellado mediante el núcleo móvil un orificio de inyección de metal
fundido del molde fijo, se mueve verticalmente el metal fundido
mediante un núcleo móvil seguidor y se inserta dentro de un molde
que está dispuesto verticalmente. La densidad y la resistencia
mecánica son altas, debido a que no se generan burbujas diminutas a
causa de la ocurrencia de un flujo turbulento. Se puede obtener un
producto de una buena calidad cuya superficie es lisa. Además, se
puede mejorar el rendimiento de la producción de un producto que
requiera una alta calidad.
Además, en una realización del presente invento,
un aparato de vacío está conectado a una tubería de inyección de
metal fundido de una máquina para colada en molde a presión. Incluso
aunque se inyecte un material en el aparato de vacío, el material es
fundido dentro del aparato de vacío, bajo el vacío, mientras
mantiene siempre un buen estado de vacío. Por consiguiente, el
material es colado dentro de un espacio de colada evacuado formado
por un molde fijo y un molde movible, a través de una tubería de
inyección de metal fundido. En consecuencia, se puede fabricar un
producto de aleación de una buena calidad y de un alto punto de
fusión.
Otros objetos y ventajas del invento pueden
comprenderse totalmente a la vista de la descripción detallada que
sigue, considerada conjuntamente con los dibujos que se acompañan,
en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva en la que
se ha ilustrado la estructura entera de una máquina para colada en
molde a presión de acuerdo con el presente invento;
La Fig. 2 es una vista en perspectiva en la que
se han ilustrado los componentes principales de la máquina para
colada en molde a presión representada en la Fig. 1, de acuerdo con
el presente invento;
La Fig. 3 es una vista en corte transversal en
la que se ha ilustrado la operación de algunos componentes de la
máquina para colada en molde a presión de acuerdo con una
realización del presente invento;
Las Figs. 4 a 6 son vistas en corte transversal
en las que se ha representado secuencialmente la operación de la
máquina para colada en molde a presión de acuerdo con el presente
invento;
La Fig. 7 ilustra esquemáticamente la
construcción de una máquina para colada en molde a presión
horizontal convencional;
La Fig. 8 ilustra esquemáticamente la
construcción de una máquina para colada en molde a presión vertical
convencional;
La Fig. 9 ilustra la construcción de la máquina
para colada en molde a presión a la cual está conectado un metal
fundido a un depósito de vacío para hacer una masa fundida de
material dentro de la máquina para colada en molde a presión de la
Fig. 1;
La Fig. 10 es una vista en perspectiva que
ilustra la construcción del depósito de vacío representado en la
Fig. 9;
La Fig. 11 es una vista parcialmente cortada de
la válvula representada en la Fig. 9;
La Fig. 12 es una vista en corte transversal del
depósito de vacío representado en la Fig. 10;
Las Figs. 13 a 15 son vistas en corte
transversal en las que se ha ilustrado secuencialmente la operación
de una máquina para colada en molde a presión de acuerdo con otra
realización del presente invento; y
La Fig. 16 ilustra esquemáticamente la
construcción de una máquina para colada en molde a presión que
incluye un depósito de vacío convencional.
A continuación se describirá el presente invento
en detalle, en relación con las realizaciones preferidas, y con
referencia a los dibujos que se acompañan.
Con referencia a las Figs. 1 a 6, una máquina
para colada en molde a presión de acuerdo con el presente invento
incluye un par de soportes 2 y 3 que están dispuestos verticalmente
en la dirección opuesta en un cuerpo 1 de la máquina, una barra de
guía 5 que conecta los soportes 2 y 3 para guiar a una placa 4 de
soporte movible, y la placa 4 de soporte movible fijada de modo
movible a la barra de guía 5, en que la placa 4 es movida a lo largo
de la barra de guía 5 por medio de un vástago de émbolo 6A de un
primer cilindro 6 fijado a uno de los soportes 2 y 3.
Un molde movible 8 y una placa de fijación de
molde 70A, para sujetar el molde movible 8, están dispuestos en un
lado de la placa de soporte movible 4, y un segundo cilindro 124A
está fijado al otro lado de la placa de soporte movible 4. Una
tableta 65, a la cual está fijado un pasador eyector 67 para empujar
un producto conformado 91A desde el molde movible 8, está fijado
integralmente a un vástago de émbolo 120A del segundo cilindro 124A.
Una tubería de inyección 9 de metal fundido y una placa 70 de
fijación del molde están fijadas en un lado del otro de los soportes
2 y 3. Un molde fijo 7 que tiene un orificio de guía de metal
fundido 91A formado en el mismo está fijado a la placa 70 de
fijación del molde. Una barra de soporte 68 está fijada al otro lado
del otro de los soportes 2 y 3. Además, una placa de soporte
adicional 131A está dispuesta en el extremo de la barra de soporte
68. Un tercer cilindro 10 está fijado a la placa de soporte 131A, de
modo que un núcleo móvil 10A del tercer cilindro 10 empuja al metal
fundido al interior de la tubería 9 de inyección de metal fundido.
Por consiguiente, el metal es colado dentro del espacio de colada
formado por el molde fijo 7 y el molde movible 8, de acuerdo con la
forma del espacio de colada.
En lo expuesto en lo que antecede, la parte
superior del cuerpo 1 de la máquina está formada con inclinación
hacia abajo desde el molde fijo 7 hacia el molde movible 8. El
soporte 3, de los soportes 2 y 3, al cual está fijado el molde fijo
7 incluye una proyección 3A que tiene el molde fijo 7 fijado a la
misma, y una proyección 38 de instalación del cilindro que tiene un
cuarto cilindro 11 fijado a la misma. El molde fijo 7 está fijado a
la proyección 3A. El cuarto cilindro 11 para accionar un núcleo
móvil seguidor 11A está fijado a la proyección 3B de instalación del
cilindro. Un manguito 62, en el cual está formada una cámara 55A
para contener metales fundidos 180A y suministrarlos al interior del
espacio de colada formado en su parte superior, está fijado a las
placas 70 y 70A de fijación del molde.
Es decir que, de acuerdo con el presente
invento, con objeto de formar el producto 191a, que es delgado y
ancho, se prefiere que el espacio de colada formado por una
combinación del molde fijo 7 y el molde movible 8 esté formado en la
dirección vertical con respecto al terreno. Además, es preferible
que al inyectar y conformar el metal fundido dentro del espacio de
colada, la parte superior del cuerpo 1 de la máquina esté formada
hacia abajo con una inclinación desde el molde fijo 7 al molde
movible 8. Mediante esta construcción, el metal fundido 180A fluye
en la dirección horizontal con inclinación, y luego entra en la
cámara 55A del manguito 62 que está situada en el fondo del espacio
de colada. En lo expuesto en lo que antecede, el metal fundido 180A
es elevado mediante el núcleo móvil seguidor 11A, movido en la
dirección vertical, introducido dentro del espacio de colada y
conformado en el mismo.
En consecuencia, como se ha ilustrado en la Fig.
7 y en la Fig. 8, se impide que se produzca un flujo turbulento de
un metal fundido, que usualmente se produce en la máquina para
colada en molde a presión del tipo horizontal convencional para
inyectar horizontalmente el metal fundido 180A y en el tipo vertical
convencional de máquina para colada en molde a presión para inyectar
verticalmente el metal fundido 180A. Es por tanto posible fabricar
el producto 191A de una alta calidad con una estructura fina y sin
burbujas.
En lo expuesto en lo que antecede, puede decirse
que la máquina para colada en molde a presión incluye el par de los
soportes 2 y 3 que están dispuestos en la dirección opuesta en el
cuerpo 1 de la máquina, la barra de guía 5 que conecta los soportes
2 y 3 para guiar a la placa de soporte movible 4, y la placa de
soporte movible 4 fijada de modo movible a la barra de guía 5, en
que la placa 4 se mueve a lo largo de la barra de guía 5 por medio
de un vástago de émbolo 6A de un primer cilindro 6 fijado a uno de
los soportes 2 y 3, el molde movible 8 y la placa de fijación 70A
para sujetar el molde movible 8 están dispuestas en un lado de la
placa de soporte movible 4, el segundo cilindro 124A está fijado en
el otro lado de la placa de soporte movible 4, la tableta 65 a la
cual se fija el pasador eyector 67 para empujar un producto
conformado 91A desde el molde movible 8 está fijada integralmente al
vástago de émbolo 120A del segundo cilindro 124A, la tubería de
inyección de metal fundido 9 y la placa de fijación del molde 70
están fijadas en un lado del otro de los soportes 2 y 3, teniendo el
molde fijado 7 el orificio de guía de metal fundido 91A formado en
el mismo, que está fijado a la placa de fijación del molde 70, la
barra de soporte 68 está fijada en el otro lado del otro de los
soportes 2 y 3, la placa de soporte adicional 131A está dispuesta en
el extremo de la barra de soporte 68, y el tercer cilindro 10 está
fijado a la placa de soporte 131A de modo que un núcleo móvil 10A
del tercer cilindro 10 empuja al metal fundido al interior de la
tubería de inyección 9 de metal fundido, con lo que el metal es
colado dentro del espacio de colada formado por el molde fijo 7 y el
molde movible 8, de acuerdo con la forma del espacio de colada, y el
molde movible 8 es conocido para los expertos en la técnica desde
antes de haber sido presentada la presente solicitud.
En la anterior construcción, aunque el molde
movible 8 se mueve hacia la derecha y hacia la izquierda contra el
molde fijo 7, el espacio de colada se forma mediante una combinación
del molde fijo 7 y el molde movible 8. El metal fundido 180A se
suministra al espacio de colada y después se conforma. El molde
movible 8 se separa después del molde fijo 7. A continuación, se
separa el producto conformado 191A del molde movible 8 por medio de
la tableta 65 y del pasador eyector 67 fijado a la misma. Por lo
tanto, el molde movible 8 y la tableta 65 pueden ser operados
automáticamente.
En otras palabras, con objeto de combinar el
molde movible 8 con el molde fijo 7, si se opera el primer cilindro
6 para mover el vástago de émbolo 6A hacia delante, la placa de
soporte movible 4 fijada al vástago de émbolo 6A se mueve hacia el
soporte 3 que tiene fijado al mismo el molde fijo 7. Por
consiguiente, se combinan el molde fijo 7 y el molde movible 8 para
formar el espacio de colada que se hace evacuar para la
conformación. A continuación, si se suministra el metal fundido 180A
a través de la tubería de inyección 9 de metal fundido fijada al
soporte 3, se introduce el metal fundido 180A en el espacio de
colada y se convierte en el producto conformado 191A mientras está
siendo enfriado en la misma.
En ese momento, al suministrar el metal fundido
180A dentro del espacio de colada, se opera el tercer cilindro 10
fijado a la placa de soporte 131A y se empuja así el metal fundido
al interior de la tubería de inyección 9 de metal fundido por medio
del núcleo móvil 10a, seguido por el tercer cilindro 10. Con ello se
introduce metal fundido en el espacio de colada formado por el molde
fijo 7 y el molde movible 8. Entonces, después de transcurrido un
cierto lapso de tiempo, el primer cilindro 6 opera para mover el
vástago de émbolo 6A hacia atrás, se separa el molde movible 8 del
molde fijo 7.
Después, si se opera el segundo cilindro 124A
fijado a la placa de soporte movible 4 para mover el vástago de
émbolo 120A hacia delante y mover así la tableta 65 hacia delante,
el producto 191A unido al molde movible 8 es separado por el pasador
eyector 67 fijado integralmente a la tableta 65, como se ha
ilustrado en la Fig. 6. El producto colado 191A se forma mediante la
ejecución repetida de una serie de las operaciones antes
mencionadas.
En el presente invento, más en particular, con
objeto de facilitar el flujo del metal fundido 180A, la parte
superior del cuerpo 1 de la máquina está formada hacia abajo con una
inclinación desde el molde fijo 7 al molde movible 8. La tubería 9
de inyección de metal fundido puede estar formada con inclinación y
luego fijada en la placa 70 de fijación del molde del soporte 3. Sin
embargo, habría desventajas en el contacto íntimo entre la tubería 9
de inyección de metal fundido y la placa 70 de fijación del molde.
En consecuencia, se prefiere que la parte superior del cuerpo 1 de
la máquina, a la cual se fijan los soportes 2 y 3, esté formada con
inclinación contra el terreno, como se ha descrito en lo que
antecede.
Además, el soporte 3 al cual está fijado el
molde fijo 7 entre los soportes 2 y 3, incluye la proyección 3A que
tiene el molde fijo 7 fijado a la misma, y la proyección 3B de
instalación del cilindro que tiene el cuarto cilindro 11 fijado a la
misma. El molde fijo 7 está fijado a la proyección 3A, y el cuarto
cilindro 11 para accionar al núcleo móvil seguidor 11A está fijado a
la proyección de instalación del cilindro 3B. Por lo tanto, el
núcleo móvil 11A seguidor empuja primero al metal fundido 180A, el
cual es suministrado a la cámara 55A dentro del manguito 62, al
interior del espacio de colada hacia arriba en la dirección
horizontal. En ese momento, el cuarto cilindro 11 para accionar al
núcleo móvil seguidor 11A puede ser fijado directamente bajo el
espacio de colada que se forma por una combinación del molde fijo 7
y el molde movible 8. Se inserta el manguito 62 dentro de estrías de
manguito semicirculares 70B y 70C formadas en las placas de fijación
del molde 70 y 70A. En lo expuesto en lo que antecede, con objeto de
suministrar el metal fundido 180A desde la cámara 55A formada en el
manguito 62 al espacio de colada, se forman estrías 901 y 902 de
inyección de metal fundido verticales semicirculares en el molde
fijo 7 y en el molde movible 8 que forman el espacio de colada. El
cuarto cilindro 11 que hace que un núcleo móvil 11A lo siga está
fijado a la proyección de la instalación del cilindro 3B en el fondo
del manguito 62.
Por lo tanto, como se ha ilustrado en la Fig. 3
y en la Fig. 4, el metal fundido 180A suministrado al interior de la
tubería 9 de inyección de metal fundido es inyectado por medio del
núcleo móvil 10A del tercer cilindro 10 y es luego rellenado dentro
de la cámara 55A del manguito 62 a través del orificio de guía 91A
de metal fundido y de las estrías de inyección de metal fundido
verticales semicirculares 901 y 902, las cuales están formadas en el
molde fijo 7. El núcleo móvil 10A mantiene sellado el orificio de
guía de metal fundido 91A del molde fijo 7 y después eleva el núcleo
móvil seguidor 11A del cuarto cilindro 11. Por consiguiente, como se
ha ilustrado en la Fig. 5, el metal fundido 180A dentro de las
estrías de inyección de metal fundido verticales semicirculares 901
y 902 y de la cámara 55A, es inyectado en el espacio de colada
evacuado que está formado por una combinación del molde fijo 7 y el
molde movible 8.
En ese momento, el metal fundido 180A se mueve
primero en la dirección horizontal contra el terreno,
preferiblemente en la dirección horizontal a lo largo de la tubería
9 de inyección de metal fundido que está inclinada hacia abajo,
hacia el manguito 62. El metal fundido 180A es después introducido
en las estrías 901 y 902 de inyección de metal fundido verticales
semicirculares situadas inmediatamente debajo del espacio de colada
y de la cámara 55A, sin formar un flujo turbulento. El metal fundido
180A es inyectado continuamente dentro del espacio de colada en la
dirección vertical por medio de la operación del núcleo móvil 11A
seguidor, como se ha ilustrado en la Fig. 5. En ese momento, el
molde fijo 7 y el molde movible 8 están dispuestos verticalmente.
Por consiguiente, el metal fundido 180A puede ser introducido en el
espacio de colada suavemente, sin generar un flujo turbulento. En
consecuencia, se evita que se produzcan burbujas y el producto 191a,
de una estructura fina y sin burbujas, puede ser producido
continuamente.
Las placas de fijación del molde 70 y 70A, la
tubería 9 de inyección de metal fundido, el manguito 62 y similares,
están sujetos con pernos 17A. Es de hacer notar que el presente
invento no queda limitado a lo que antecede, sino que puede ser
modificado sin contravenir la esencia del presente invento.
Además, con referencia a las Figs. 9 a 12, una
máquina para colada en molde a presión de acuerdo con el presente
invento incluye un par de soportes 2 y 3 que están dispuestos en la
dirección opuesta en un cuerpo de máquina 1, una barra de guía 5 que
conecta los soportes 2 y 3 para guiar a una placa de soporte movible
4, y la placa de soporte movible 4 fijada de modo movible a la barra
de guía 5, en que la placa 4 es movida a lo largo de la barra de
guía 5 por medio de un vástago de émbolo 6A de un primer cilindro 6
fijado a uno de los soportes 2 y 3.
Un molde movible 8 y una placa de fijación de
molde 70A, para sujetar el molde movible 8, están dispuestos en un
lado de la placa de soporte movible 4, y un segundo cilindro 124A
está fijado en el otro lado de la placa de soporte movible 4. Una
tableta 65, a la cual está fijado un pasador eyector 67 para empujar
a un producto conformado 91A desde el molde movible 8, está fijada
integralmente a un vástago de émbolo 120A del segundo cilindro 124A.
Una tubería de inyección de metal fundido 9 y una placa de fijación
del molde 70 están fijadas en un lado del otro de los soportes 2 y
3. Un molde fijo 7 que tiene un orificio de guía de metal fundido
91A formado en el mismo está fijado a la placa de fijación del molde
70. Una barra de soporte 68 está fijada al otro lado del otro de los
soportes 2 y 3. Además, una placa de soporte adicional 131A está
dispuesta en el extremo de la barra de soporte 68. Un tercer
cilindro 10 está fijado a la placa de soporte 131A, de modo que un
núcleo móvil 10A del tercer cilindro 10 empuja al metal fundido al
interior de la tubería 9 de inyección de metal fundido. Por
consiguiente, el metal es colado dentro del espacio de colada
formado por el molde fijo 7 y el molde movible 8, de acuerdo con la
forma del espacio de colada.
En una realización del presente invento, la
máquina para colada en molde a presión puede incluir además un
depósito de vacío 13, en el cual un aparato de vacío está conectado
a una bomba de vacío 41; una tubería 40 de inyección de material
para inyectar un material 47 dentro del depósito de vacío 13; dos o
más válvulas 30 y 35 dispuestas en la tubería de inyección de
material 40 para excluir que se pueda introducir aire dentro del
depósito de vacío 13 mientras el material 47 es inyectado; un quinto
cilindro 45 que hace que un núcleo móvil 45A lo siga, para
suministrar el material 47 al depósito de vacío 13 a través de la
tubería 40 de inyección de material; un crisol de líquido fundido 23
dispuesto dentro del depósito de vacío 13 para fundir el material
47; una cremallera 20 y un piñón 27 para hacer que el crisol de
líquido fundido 23 se incline con objeto de suministrar un metal de
fusión 180A que se funde dentro del crisol 23 de líquido fundido
hacia la tubería 9 de inyección de metal fundido, haciendo girar
para ello el crisol de líquido fundido 23; un orificio de flujo de
salida de metal fundido 13A formado en el fondo del depósito de
vacío 13 para introducir el metal fundido 180A descargado desde el
crisol 23 de líquido fundido dentro de la tubería 9 de inyección de
metal fundido; y una válvula de placa 16 dispuesta en un lado
inferior del depósito de vacío 13 para abrir y cerrar el orificio
13A de flujo de salida de metal fundido. En lo expuesto en lo que
antecede, hay formado un orificio de enchufe 31A a través del cual
se forma el núcleo móvil 45A para empujar el material 47 en una
válvula 31 de placa dentro de la válvula 30 de las dos o más
válvulas 30 y 35 fijadas a la tubería 40 de inyección de
material.
En otras palabras, en el método de colada usando
una aleación de un alto punto de fusión, con objeto de excluir que
la aleación que se oxida fácilmente por el oxígeno del aire y para
producir por consiguiente un producto de una alta calidad en un
estado de vacío, el aparato de vacío se conecta a la tubería 9 de
inyección de metal fundido de la máquina para colada en molde a
presión. Mientras se mantiene un buen estado de vacío, incluso
cuando se inyecta el material 47 dentro del aparato de vacío, el
material es fundido bajo una condición de vacío dentro del aparato
de vacío y es después colado dentro del espacio de colada evacuado
formado por el molde fijo 7 y el molde movible 8, a través de la
tubería 9 de inyección de metal fundido. En consecuencia, se puede
producir un producto de aleación de un alto punto de fusión y de una
alta calidad.
En la máquina para colada en molde a presión que
tiene el aparato de vacío como el que se ha descrito en lo que
antecede, la válvula 16 de placa está insertada de modo movible en
el par de cuerpos de válvula 15B que están sujetos con los pernos 48
en una parte de entrada 9A de la tubería 9 de inyección de metal
fundido. La válvula de placa 16 está en uno con el orificio 15A de
flujo de salida de metal fundido de la válvula 15, el cual se abre y
se cierra mediante un vástago de émbolo 19A del cilindro 19 fijado a
la placa de soporte 18 que está soportada por la barra de soporte
17.
Mientas tanto, el orificio de flujo de salida de
metal fundido 13A del depósito de vacío 13 está dispuesto de acuerdo
con el orificio de flujo de salida de metal fundido 15A. El depósito
de vacío está sellado por una cubierta 14 que tiene una tubería de
escape de aire formada en la misma. Un alojamiento 20, en el cual
está dispuesto para rotación un eje hueco 21, está fijado a un lado
del depósito de vacío 13. Un soporte de horno 22 está fijado al
extremo del eje hueco 21 situado dentro del depósito de vacío 13 y
hay dispuesto un crisol de líquido fundido 23 de forma de tetera en
el cual está formado un orificio 23A. Sobre el crisol de líquido
fundido 23 está arrollada una bobina de inducción de alta frecuencia
24. En el eje hueco 21 están insertados una tubería 26 de
circulación de refrigerante de bobina de inducción y un cable 24A de
suministro de energía eléctrica. El piñón 27 fijado al eje hueco 21
está engranado con la cremallera 20 formada en el vástago de émbolo
del cilindro 28, para hacer girar al eje hueco 21.
Además, la válvula de placa 31, que tiene el
orificio de enchufe 31A formado en la misma, está insertada de modo
movible dentro del par del cuerpo de válvula 30B que tiene el
orificio 30A de inyección de material formado en el mismo en el otro
lado del depósito de vacío 13. Por ello, una válvula 30 cuya válvula
de placa 31 se abre y se cierra por medio de un movimiento hacia
arriba y hacia abajo de un vástago de émbolo 34A de un sexto
cilindro 34 que está fijado a una placa de soporte 33 soportado por
una barra de soporte 32, y una válvula de placa 36 están insertadas
de modo movible dentro del par del cuerpo de válvula 35B en el cual
está formado un orificio de inyección de material 35A. Una válvula
35, cuya válvula de placa 36 es abierta y cerrada mediante un
vástago de émbolo 39A de un séptimo cilindro 39 fijado a una placa
de soporte 38 soportada por una barra de soporte 37, y una tubería
de inyección de material 40 que tiene una tubería de escape de aire
40A formada en la misma, están conectadas. La tubería 40A de escape
de aire está conectada a la bomba de vacío 41. Una placa de guía de
material 42 fijada a la válvula 35 está dispuesta dentro del
depósito de vacío 13. El quinto cilindro 45 está fijado a una placa
de soporte 44 de una barra de soporte 43 fijada a la válvula 30, de
modo que el material 47 movido por el transportador 40 es inyectado
en el depósito de vacío 13 por medio del núcleo móvil 45A del quinto
cilindro 45.
Por lo tanto, como se ha ilustrado en la Fig.
12, si se transfiere el material frente a la válvula 30 a través de
un transportador 46, se acciona el sexto cilindro 34 para hacer que
el vástago de émbolo 34A lo siga, elevando así a la válvula de placa
31 de la válvula 30 para abrir la válvula 30. Después se acciona el
quinto cilindro 45 para hacer que lo siga el núcleo móvil 45A, de
modo que el material 47 sea insertado en la tubería 40 de inyección
de material por medio del núcleo móvil 45A. A continuación, como se
ha ilustrado en la Fig. 13 y en la Fig. 14, se mueve hacia atrás
primero el núcleo móvil 45A. La válvula 31 de placa de la válvula 30
es después bajada para cerrar la válvula 30. Entonces, se mueve el
núcleo móvil 45A hacia delante, de nuevo a través del orificio de
enchufe 31A que está formado en la válvula de placa 31 de la válvula
30. Por consiguiente, el orificio de enchufe 31A formado en la
válvula de placa 31 dentro de la válvula 30 es cegado con el núcleo
móvil 45A. En este estado, análogamente, el cilindro 39 es accionado
para hacer que lo siga el vástago de émbolo 39A, elevando así la
válvula 36 de placa para abrir la válvula 35. El núcleo móvil 45A es
movido hacia delante, de modo que el material 47 llega a la placa de
guía de material 42. A través de una operación subsiguiente, se
inyectan los materiales 47 dentro del crisol de líquido fundido 23,
de uno en uno, y después se funden. Después se mueve el núcleo móvil
45A hacia atrás de modo que el extremo del núcleo móvil 45a quede
situado en el medio de la tubería 40 de inyección de material,
preferiblemente entre la válvula 35 y la válvula 30. Después de
cerrada la válvula 35, se mueve el núcleo móvil 45A hacia atrás de
modo que el núcleo móvil 45A salga del orificio de enchufe 31A
formado en la válvula de placa 31 de la válvula 30. Como se ha
ilustrado en la Fig. 15, después de ser movido continuamente hacia
atrás el núcleo móvil 45A, se eleva la válvula de placa 31 de la
válvula 30 en oposición, de modo que se inyecta de nuevo el material
47. En consecuencia, antes y después de que el material 47 sea
inyectado, así como mientras el material 47 está siendo inyectado,
el depósito de vacío 13 no está totalmente abierto en un estado de
espera. Es por tanto posible mantener el interior del depósito de
vacío 13 en un estado de alto vacío.
De acuerdo con la máquina para colada en molde a
presión como la que se ha descrito en lo que antecede, la placa de
soporte movible 4 fijada al vástago de émbolo 6A del primer cilindro
6 es movida hacia el soporte 3 para adherir el molde movible 8 al
molde fijo 7. Se da escape al aire por medio de tuberías de escape
7A y 8A y de una bomba de vacío 12. Por consiguiente, el estado de
vacío del espacio de colada formado por una combinación del molde
fijo 7 y el molde movible 8 se mantiene más bajo que la presión
atmosférica. El metal fundido 180a, que es drenado del depósito de
vacío 13 por medio del núcleo móvil 10A del tercer cilindro 10, es
transferido a lo largo de la tubería 9 de inyección de metal fundido
en la dirección horizontal. A continuación, se transfiere
verticalmente el metal fundido 180A al espacio de colada en el que
se ha hecho el vacío, que está formado por una combinación del molde
fijo 7 y el molde movible 8, por medio del núcleo móvil seguidor 11A
del cuarto cilindro 11, y es luego colado dentro del espacio de
colada.
Las válvulas de placa 31 y 36 de las válvulas 30
y 35 que están fijadas a la tubería 40 de inyección de material
pasan a través del material 47 mientras son abiertas y cerradas
alternadamente. Sin embargo, el depósito de vacío 13 conectado a la
tubería 40 de inyección de material hace que una al menos de las dos
válvulas 30 y 35 se cierre. Por consiguiente, puesto que la válvula
tiene impedida por completo su exposición al aire, el interior del
depósito de vacío 13 se mantiene siempre en un estado de alto vacío.
En un estado en el que las dos válvulas 30 y 35 estén cerradas, el
aire que haya dentro de la tubería 40 de inyección de material
escapa a través de la tubería 40A de escape de aire formada en la
tubería 40 de inyección de material por medio de la bomba de vacío
41, manteniendo evacuado el interior del depósito de vacío 13. En
consecuencia, después de retirado el aire que fue introducido a lo
largo de la introducción del material 47, se mantiene un estado de
alto vacío aunque la válvula 35 conectada al depósito de vacío 13
esté abierta. Después se eleva la válvula de placa 36 de la válvula
35 para abrir el orificio 35A de inyección de material. El material
47 que haya dentro de la tubería 40 de inyección de material es
empujado hacia el núcleo móvil 45A, inyectado en el crisol de
líquido fundido 23 de forma de tetera dentro del depósito de vacío
13, y luego fundido.
En ese momento, hay dispuestos tres materiales
47 en la placa de guía de material 42, y se precalientan entonces.
Mediante el suministro de los siguientes materiales 47, los
materiales son inyectados sucesivamente dentro del crisol de líquido
fundido 23, uno a uno. También, el crisol de líquido fundido 23 está
formado en un tamaño en el que puede fundir varios materiales 47. Si
el metal fundido 180A del crisol del líquido fundido 23 ha de ser
introducido en la entrada 9A de una tubería 9 de inyección de metal
fundido existente por medio de la bobina 24 de inducción de alta
frecuencia, se mueve la válvula de placa 16 de la válvula 15 para
abrir el orificio 15A de flujo de salida de metal fundido. El piñón
27 y el eje hueco 21 son hechos girar por la cremallera 29 del
cilindro 28 para hacer que se incline el crisol de líquido fundido
23. Por lo tanto, como se ha ilustrado en la Fig. 15, el metal
fundido 180A puede ser inyectado dentro de la tubería 9 de inyección
de metal fundido, a través del orificio 13A de flujo de salida del
metal fundido del depósito de vacío 13, del orifico de flujo de
salida de metal fundido 15A de la válvula 15, y de la entrada
9A.
En lo expuesto en lo que antecede, la cantidad
de fusión del material 47 del crisol 23 de líquido fundido puede ser
varias veces mayor que el volumen interno del molde. Esto
corresponde a la cantidad de material 47, que puede formar
aproximadamente de uno a diez productos. El crisol 23 de líquido
fundido está formado con una forma de tetera. Por consiguiente,
cuando se vuelca el metal fundido, es drenado a través del orificio
23A, como se ha ilustrado en la Fig. 15. Las impurezas, tales como
la escoria que flote sobre el crisol de líquido fundido 23, tienen
impedido escapar a través del orificio 23A.
La operación antes mencionada se ha descrito en
base a un tiempo del proceso de fabricación del producto. Los
productos pueden ser producidos en serie repitiendo la
operación.
De acuerdo con el presente invento, un molde
fijo y un molde movible están dispuestos verticalmente y un metal
fundido es movido horizontalmente. El metal fundido es luego movido
llevándolo a un núcleo móvil de modo que fluya al interior de una
cámara. Después de que un orificio de inyección de metal fundido del
molde fijo sea sellado por el núcleo móvil, se mueve el metal
fundido verticalmente mediante un núcleo móvil seguidor y se inserta
en un molde que está dispuesto verticalmente. Por lo tanto, el
presente invento tiene los efectos de que la densidad y la
resistencia mecánica son altas, ya que no se generan burbujas
diminutas debido a la ocurrencia de un flujo turbulento, se obtiene
un producto de buena calidad cuya superficie es lisa y se mejora el
rendimiento de un producto que requiera una alta calidad.
Además, en una realización del presente invento,
un aparato de vacío está conectado a una tubería de inyección de
metal fundido de una máquina para colada en molde a presión. Incluso
mientras se inyecta un material en el aparato de vacío, el material
es fundido dentro del aparato de vacío bajo vacío mientras mantiene
siempre un buen estado de vacío. Por consiguiente, el material es
colado dentro de un espacio de colada evacuado, formado por un molde
fijo y un molde movible, a través de una tubería de inyección de
metal fundido. En consecuencia, el presente invento produce el
efecto de que puede fabricar un producto de aleación de buena
calidad y de un alto punto de fusión.
Claims (2)
1. Una máquina para colada en molde a presión
que incluye un par de soportes (2, 3) que están dispuestos en la
dirección opuesta en un cuerpo (1) de la máquina, una barra de guía
(5) que conecta los soportes (2, 3) para guiar a una placa de
soporte movible (4), y la placa de soporte movible (4) fijada de
modo movible a la barra de guía (5), en que la placa (4) es movida a
lo largo de la barra de guía (5) por medio de un vástago de émbolo
(6A) de un primer cilindro (6) fijado a uno de los soportes (2, 3),
un molde movible (8) y una placa de fijación de molde (70A) para
sujetar el molde movible (8) están dispuestos en un lado de la placa
de soporte movible (4), un segundo cilindro (124A) está fijado en el
otro lado de la placa de soporte movible (4), una tableta (65) que
tiene un pasador eyector (67) para empujar a un producto conformado
(91A) desde el molde movible (8) fijado al mismo, está fijada
integralmente a un vástago de émbolo (120A) del segundo cilindro
(124A), una tubería de inyección de metal fundido (9) y una placa de
fijación de molde (70) están fijadas en un lado del otro de los
soportes (2, 3), un molde fijo (7) que tiene un orificio (91A) de
guía del metal fundido formado en el mismo, está fijado a la placa
(70) de fijación del molde, una barra de soporte (68) está fijada en
el otro lado del otro de los soportes (2, 3), una placa de soporte
adicional (131A) está dispuesta en el extremo de la barra de soporte
(68), un tercer cilindro (10) está fijado a la placa de soporte
(131A), con lo que un núcleo móvil (10A) del tercer cilindro (10)
empuja al metal fundido (180A) al interior de la tubería (9) de
inyección de metal fundido, se forma un espacio de colada mediante
el molde fijo (7) y el molde movible (8), en que el molde fijo (7) y
el molde movible (8) son fijados en las placas de fijación de moldes
(70, 70A) verticalmente, y se forma una cámara (55A) dentro de un
manguito (62), cuya cámara (55A) está adaptada para contener metal
fundido (180A),
en que uno de los soportes (2, 3), al cual está
fijado el molde fijo (7), comprende una proyección (3A) que tiene el
molde fijo (7) fijado a la misma, y una proyección de instalación de
cilindro (3B) que tiene un cuarto cilindro (11) fijado en la misma,
en que el molde fijo (7) está fijado a la proyección (3A) y el
cuarto cilindro (11) para accionar a un núcleo móvil seguidor (11A)
está fijado a la proyección (3B) de instalación del cilindro, en que
el núcleo móvil seguidor (11A) está adaptado para inyectar el metal
fundido procedente de la cámara (55A) dentro del espacio de
colada;
caracterizado porque la parte superior
del cuerpo (1) de la máquina está formada con inclinación hacia
abajo desde el molde fijo (7) hacia el molde movible (8).
2. Un método para ajustar a presión y colar un
metal fundido dentro de un espacio de colada formado por una
combinación de un molde fijo (7) y un molde movible (8) usando una
máquina para colada en molde a presión, que comprende:
- (1)
- un paso de inyección horizontal en el que el metal fundido fluye horizontalmente a lo largo de una tubería (9) de inyección de metal fundido y es inyectado en una cámara (55A) de un manguito (62); y
- (2)
- un paso de inyección vertical en el que el metal fundido (180A) en la cámara (55A) es inyectado en una dirección vertical dentro del espacio de colada;
caracterizado porque la máquina para
colada en molde a presión es según se ha reivindicado en la
reivindicación 1, en la cual la parte superior de la máquina para
colada en molde a presión tiene inclinación hacia abajo desde el
molde fijo (7) al molde movible (8).
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