ES2645511T3 - Un proceso para la fabricación de moldes de colada, y un dispositivo para realizar el mismo - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la fabricación de moldes de colada, que comprende la operación de llenar con arena de moldeo (18) una caja de colada (8) y un bastidor (7) de llenado que contiene patrones (17) montados sobre una placa patrón (16), la operación de compactación por aire pulsado de la arena de moldeo (18) por la acción de aire comprimido que pasa a través de un elemento (10) de presión con reja montando elásticamente, móvil, la operación de volver a compactar la arena de moldeo (18) presionando y la operación de patrones (17) que tiran a través de los medios moldes, y la nueva compactación por prensado realizada con la placa patrón (16) que contiene los patrones (17) por medio de la placa (20) que se mueve dentro de la cavidad del bastidor (7) de llenado en la dirección del elemento (10) de prensado con reja, caracterizado por que el elemento (10) de prensado con reja es sometido a una fuerza de contrapresión que corresponde en su valor al nivel prescrito de la compactación de semi-molde.
Description
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DESCRIPCION
Un proceso para la fabricacion de moldes de colada, y un dispositivo para realizar el mismo CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere al campo de la fundicion y concretamente a la tecnologfa y a los equipos para la fabricacion de moldes de colada en arena y en tierra de moldeo con la utilizacion de un metodo de compactacion por aire pulsado de arena de moldeo, en particular en combinacion con compactacion por compresion.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Se conoce un moldeador que comprende una base, un elevador que transporta fijaciones de patron y una caja de colada, y que soportan columnas que transportan una cabeza de aire pulsado, un dosificador de relleno y un bastidor de llenado, siendo el dosificador de relleno cargado elasticamente contra el bastidor de llenado y que se puede mover en la direccion vertical hacia la cavidad interna del mismo; ademas, el dispositivo para llenar el bastidor de llenado con arena de moldeo comprende un dosificador de relleno cargado elasticamente contra el bastidor de llenado y que se puede mover en la direccion vertical hacia la cavidad interna del mismo, estando el dosificador de relleno y el bastidor de llenado provistos con un accionador para su traslacion, estando prevista una puerta al nivel de la superficie superior del dosificador de relleno, vease el documento RU 2022684.
El proceso para la fabricacion de moldes de colada realizados por el moldeador descrito anteriormente comprende lo siguiente: la arena de moldeo es vertida desde una tolva en un dosificador de relleno y un bastidor de llenado para llenar adicionalmente una caja de colada con la arena de moldeo, manteniendo el resto de la ultima en el bastidor de llenado, posteriormente la arena de moldeo es compactada por el metodo de gas pulsado, y se vuelve a compactar el molde de colada mientras mueve el elevador hacia arriba y desplaza la arena de moldeo restante desde el bastidor de llenado a la caja de colada.
La utilizacion de las estructuras descritas anteriormente y del proceso para la fabricacion de moldes de colada permite aumentar la productividad gracias al ahorro de tiempo y a la combinacion de operaciones. Pero el principal inconveniente de las soluciones tecnicas conocidas consiste en la imposibilidad de proporcionar una compactacion eficaz de la arena de moldeo en las areas adyacentes a las paredes de la caja de colada y la placa patron, en particular el espacio estrecho entre los patrones y las paredes de la caja de colada, y en los angulos de la caja de colada. La razon del hecho es un fuerte efecto de frenado de friccion contra las paredes de caja de colada durante la compactacion por una placa de prensado que fuerza la arena de moldeo hacia fuera desde el bastidor de llenado a la caja de colada como se ha visto desde la parte de arrastre del molde. En este caso, la distribucion de la compactacion de la arena de moldeo alrededor del molde no es favorable y conduce a una mala tecnologfa: el maximo esta en la parte de arrastre, y el mmimo en la placa patron. La combinacion de la asf llamada compactacion “superior” con la accion pulsada sobre la arena de moldeo con aire comprimido reduce algo pero no elimina completamente este efecto.
Se conoce un proceso para la fabricacion de moldes de arena, que comprende las operaciones de: compactar la arena de moldeo por un impulso de gas comprimido y prensado mecanico adicional por compactacion superior con una placa de prensado con reja, y se conoce un dispositivo para realizar el proceso mencionado, que comprende una base, un elevador, una caja de colada, una cabeza de gas pulsado montada fijamente por encima de la caja de colada y conectada a un sistema de suministro de gas comprimido, una placa de presion con reja montada en la parte inferior de la cabeza de gas pulsado con la posibilidad de un movimiento alternativos con respecto a la misma en la direccion de la caja de colada, proporcionado por un accionamiento de piston separado, vease el documento US-A-3.807.483.
Sin embargo, el proceso y el dispositivo mencionados anteriormente proporcionan la compactacion de arena de moldeo en la caja de colada con los mismos inconvenientes que en el caso anterior. Lo que es mas, la existencia de un accionamiento de piston separado hace la estructura mas complicada y requiere gastos de energfa adicionales, y la presion estatica de la placa a la superficie superior de la arena de moldeo es menos eficaz que la compresion de placa en un regimen dinamico. La compactacion mecanica despues del final de la compactacion de gas pulsado es tambien menos eficaz que cuando es realizada simultaneamente con la ultima, mientras la arena de moldeo esta en un estado fluido.
Se conoce un proceso para la fabricacion de moldes de colada, que comprende las operaciones de: llenar con arena de moldeo la caja de colada y el bastidor de llenado que contienen patrones ubicados dentro de ellos, montados sobre una placa patron, nivelar la superficie de arena de moldeo moviendo una placa de prensado (de tipo piston) de multiples posiciones junto con un raspador prominente fijado sobre la misma, a una posicion por encima de la caja de colada, elevar por completo la placa patron en el bastidor de llenado, moviendo la arena de moldeo sin su compactacion desde el bastidor a la caja de colada y desde la caja de colada al espacio libre por encima del mismo, compactar previamente por aire pulsado la arena de moldeo por el efecto del aire comprimido que pasa a traves de la placa de presion de multiples posiciones, y comprimir de forma activa (completa) desde arriba con los elementos de compresion de la placa de prensado de presion controlada, con la siguiente traccion a traves del patron, vertiendo la arena de moldeo a la caja de colada y al bastidor de llenado bajo el efecto de la gravedad, y se conoce tambien un dispositivo que realiza dicho
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proceso que comprende una base, un cilindro de prensado, una mesa de moldeo con un portador de la placa patron con patrones, un bastidor de llenado con una caja de colada montada sobre el ultimo, una cabeza de aire pulsado ubicada por encima de la mesa de moldeo y conectada a un sistema de suministro de aire comprimido, una placa de prensado movil con un elemento de prensado (de tipo piston) de multiples posiciones, estando integrado el bastidor de llenado en la mesa de moldeo y hecho con la posibilidad de colocar cajas de colada moldeadas sobre el bastidor y de retirarlas del mismo, estando la placa patron con patrones colocada con la posibilidad de un movimiento alternativos en la cavidad del bastidor de llenado, y estando el cilindro de prensado colocado con la posibilidad de aplicar fuerza a la placa patron movil (Folleto publicitario de la empresa “Savelli”, p. 12, 11.2009).
El proceso y el dispositivo descritos anteriormente remedian solo en parte los principales inconvenientes de los analogos anteriores: distribucion no racional y no uniforme de la compactacion de arena de moldeo.
Se conoce un proceso para llenar un bastidor de llenado y una caja de colada con arena de moldeo, y para la compactacion pulsada de la arena de moldeo por gas comprimido con una nueva compactacion dinamica simultanea de la capa superior de la arena de moldeo con una placa de prensado con reja movil que se mueve bajo el efecto de la energfa de un impulso de gas comprimido, asf como un dispositivo para compactar la arena de moldeo, que comprende una base, un elevador que transporta un bastidor de llenado y fijaciones de patron, una caja de colada, una cabeza de gas pulsado montada de forma fija por encima de la caja de colada y conectada a un sistema de suministro de gas comprimido, una placa de prensado con reja montada en la parte inferior de la cabeza de gas pulsado con una posibilidad de un movimiento alternativo con relacion a la cabeza de gas pulsado en la direccion de la caja de colada, estando conectada la placa de prensado a la cabeza de gas pulsado a traves de elementos elasticos hechos en la forma de resortes o cables, ademas, el dispositivo esta provisto con un cilindro montado en la cabeza de gas pulsado con la posibilidad de contacto libre de su vastago con la placa de prensado, vease el documento RU 2.159.165 C2.
Dicho proceso y dispositivo aumentan la eficacia de la compactacion de arena de moldeo por un impulso de gas comprimido y permiten una mejor distribucion de la densidad de la arena de moldeo alrededor de todo el volumen del molde en comparacion con el caso anterior.
El documento DE 33 27 822 A1 describe un metodo y un aparato para compactar material de moldeo granular. Una caja de colada y un bastidor de llenado que contienen patrones montados sobre una placa modelo son llenados con arena de moldeo. Se realizada una operacion de compactacion por aire pulsado de la arena de moldeo por la accion de aire comprimido que pasa a traves de un elemento de prensado con reja montado elasticamente, movil.
Sin embargo, muestran los mismos inconvenientes de la compactacion que los anteriores. El caracter dinamico de la compactacion con un elemento con reja no modifica la naturaleza de la imagen de problemas caracterfsticos para la compactacion con los anteriores ni la de la distribucion de compactacion de arena de moldeo no racional alrededor del volumen del molde.
Otro dispositivo para llenar un bastidor de llenado y una caja de colada con arena de moldeo es un dispositivo que comprende un dispositivo de dosificacion y un dispositivo de llenado provisto con puertas correderas, y un embolo vease el Certificado de Autor SU N° 1338962.
Sin embargo, todos los dispositivos de llenado descritos no permiten una distribucion de arena de moldeo uniforme alrededor del volumen del bastidor de llenado con la caja de colada, en particular en espacios largos estrechos entre los patrones y las paredes de caja de colada, lo que afecta la uniformidad y la eficacia de la distribucion de arena de moldeo alrededor de todo el volumen de la caja de colada.
RESUMEN DE LA INVENCION
La esencia de la tarea de la presente invencion es desarrollar un proceso y un dispositivo para la fabricacion de moldes de colada, que podnan permitir una distribucion tecnologicamente racional de la compactacion de arena de moldeo alrededor del volumen del molde, estando la densidad maxima cerca de la placa patron y la densidad minima, cerca de la parte de arrastre, lo que podna proporcionar una compactacion de arena de moldeo eficaz cerca de las paredes y en los angulos de las cajas de colada, como se ve desde el plano de union del semi-molde, asf como una compactacion de area de moldeo eficaz en las cavidades estrechas entre las paredes de patrones altos y cajas de colada, al mismo tiempo sin compactacion de arena de moldeo demasiado alta por encima de los patrones, mientras que proporciona condiciones favorables para llevar a cabo la operacion de traccion de patron con corrientes de aire mmimas.
Un resultado tecnico de la utilizacion de la presente invencion consiste en la provision de un proceso tecnologicamente racional para compactar moldes de colada, que permite obtener un molde con caractensticas de resistencia uniforme en diferentes areas de su volumen para una amplia gama de coladas y patrones de diferente complejidad, y, como resultado, la precision mejorada y la disminucion del numero de defectos en las piezas coladas, el contenido de metal incrementado en los moldes gracias a una disposicion mas compacta de los patrones con respecto a las paredes de caja colada y a su numero incrementado sobre una placa patron.
El resultado tecnico mencionado anteriormente es obtenido debido al hecho de que en el proceso para la fabricacion de moldes de colada que comprende el llenado con arena de moldeo del bastidor de llenado y la caja de colada que
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contiene patrones montados sobre una placa patron, la compactacion por aire pulsado de la arena de moldeo por la accion de aire comprimido que pasa a traves de un elemento de prensado montado elasticamente, movil, la nueva compactacion de la arena de moldeo mediante prensado y la traccion de patron desde los semi-moldes, de acuerdo con la solucion de la presente invencion, la nueva compactacion mediante prensado es realizada con una placa patron y sus patrones mientras se mueve la placa dentro de la cavidad del bastidor de llenado en la direccion del elemento de prensado con reja al que se aplica una fuerza de contrapresion que corresponde al nivel de compactacion del semi- molde prescrito, con ello:
durante las operaciones de compactacion y de traccion, el bastidor de llenado que soporta la caja de colada es mantenido en una posicion fija, y la fuerza de contrapresion aplicada al elemento de prensado, es liberada despues al final del prensado antes de iniciar la traccion, y la operacion de traccion es llevada a cabo por el movimiento de retorno de prensado mientras se mueve la placa patron que contiene los patrones dentro del bastidor de llenado fijo con la caja de colada, ademas, la arena de moldeo llena la caja de colada y el bastidor de llenado en capas, formando una corriente de arena de moldeo de desbaste y vertiendola desde una altura, estando la altura de cafda de la arena de moldeo en el intervalo de 1 a 3 m.
Es necesario observar que para un valor de altura menor, la energfa cinetica de la corriente proporcionada podrfa ser insuficiente para obtener el llenado eficaz de los espacios estrechos con la arena de moldeo, y un aumento adicional en la altura de la corriente no mejorara considerablemente la calidad de la caja de colada llenada con la arena de moldeo pero conducira a un aumento importante de la altura de los dispositivos de llenado.
Ademas, en el dispositivo para realizar el proceso de acuerdo con la invencion, que comprende una base, un cilindro de prensado, una mesa de moldeo, un bastidor de llenado, una placa patron con patrones, una cabeza de aire pulsado montada por encima de la mesa de moldeo y conectada a un sistema de suministro de aire comprimido, un elemento de prensado con reja movil montado en la parte inferior de la cabeza de aire pulsado con un accesorio elastico, de acuerdo con la presente invencion, el bastidor de llenado esta integrado en la mesa de moldeo y esta hecho con la posibilidad de colocar en el las cajas de colada moldeadas y de retirarlas, estando la placa patron con los patrones montada con la posibilidad de un movimiento alternativo en la cavidad del bastidor de llenado, y el cilindro de prensado esta montado con la posibilidad de aplicar una fuerza a la placa patron movil, estando el dispositivo adicionalmente provisto con un cilindro o con un sistema de cilindros interrelacionados conectado a fuentes de presion ubicadas sobre un travesano de modo que permita a sus vastagos extendidos aplicar una fuerza a un elemento de prensado montado elasticamente sobre el travesano.
Ademas, el dispositivo esta provisto con un sistema de potencia para bloquear el bastidor de llenado con la caja de colada durante las operaciones de prensado y de traccion, hecho de cilindros con vastagos que presionan hacia abajo el bastidor de llenado con la caja de colada hacia el travesano, ubicados sobre la base o sobre la placa de elevacion de la mesa de moldeo, comprendiendo el dispositivo para llenar con arena de moldeo el bastidor de llenado y la caja de colada, una tolva de dosificacion con un obturador controlado, ubicada, durante el llenado con arena de moldeo, por encima de la mesa de moldeo con el bastidor de llenado y la caja de colada con los patrones, comprende adicionalmente un alimentador de correa y un accionamiento para traslacion relativa directa e inversa de la mesa de moldeo y del alimentador en el plano horizontal, hechos con la posibilidad de proporcionar movimientos alternativos.
De acuerdo con una segunda realizacion, el dispositivo para llenar el bastidor de llenado y la caja de colada con arena de moldeo comprende una tolva de dosificacion con un obturador controlado, ubicado, durante el llenado de arena de moldeo, por encima de la mesa de moldeo con el bastidor de llenado y la caja de colada con los patrones, comprende adicionalmente un alimentador de correa y un conducto de arena de moldeo oscilante ubicado por debajo del alimentador y provisto con un accionamiento para movimientos alternativos y angulares del conducto de arena de moldeo.
La idea de las invenciones consiste en proporcionar, al tiempo que implementa el proceso y el dispositivo de acuerdo con la invencion, la solucion de la tarea asignada y llegar al resultado tecnico esperado.
La comparacion del proceso y el dispositivo de acuerdo con la invencion con los conocidos nos permite afirmar que satisfacen el criterio de “novedad”, y la ausencia de nuestras nuevas caractensticas en la tecnica anterior significa que satisfacen el criterio de “nivel inventivo”. Las pruebas preliminares realizadas nos permiten afirmar que satisfacen el criterio de “utilidad industrial”.
La fig. 1 muestra un dispositivo (visto en seccion) para realizar el proceso para la fabricacion de moldes de colada durante las operaciones de compactacion y traccion, antes de iniciar el proceso de compactacion, la fig. 2 muestra esquematicamente un dispositivo que lleva a cabo la operacion de llenar el bastidor de llenado y la caja de colada con arena de moldeo, y la fig. 3 muestra una realizacion del dispositivo con un conducto de arena de moldeo oscilante.
REALIZACION PREFERIDA PARA PONER PRACTICA LA INVENCION
El dispositivo para la fabricacion de moldes de colada comprende una base 1, un cilindro de prensado 2, cilindros 3 del mecanismo de bloqueo, una mesa 4 de moldeo, embolos de grna 5, una placa 6 de silla, un bastidor 7 de llenado, una
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caja de colada 8, una cabeza de aire pulsado 9, un elemento 10 de prensado con reja, una suspension elastica 11 del elemento de prensado, cilindros 12 de contrapresion, un alimentador 13 de correa, una tolva de dosificacion 14, un obturador controlado 15, una placa patron 16, patrones 17, la arena de moldeo 18, un travesano 19, una placa 20 de compresion y un conducto 21 de arena de moldeo.
Para llevar a cabo el proceso, el dispositivo es hecho funcionar como sigue. En la operacion de llenado, la arena de moldeo de la tolva de dosificacion 14 es transferida por el alimentador 13 a traves de una abertura longitudinal cerrada parcialmente por el obturador controlado 15 cuya posicion determina el grosor inicial de la corriente de arena de moldeo de desbaste. La corriente de arena de moldeo cae desde arriba a la caja de colada 8 sobre la placa patron 16. La mesa 4 de moldeo con la placa 7 de llenado se mueve alternativamente con relacion al alimentador 13, o el conducto 21 de arena de moldeo oscilante realiza movimientos alternativos y angulares por encima de la caja de colada 8 con una tasa determinada. Esto proporciona el llenado de la caja de colada 8 con la arena de moldeo 18 en capas. La corriente de arena de moldeo que cae desde arriba acelera, y la energfa cinetica de la corriente de arena de moldeo 18 que cae proporciona una reproduccion precisa del relieve fino de los patrones 17 y un buen llenado con la arena de moldeo de los espacios mas estrechos entre los patrones 17 y los patrones y las paredes de caja de colada 8. Regulando el grosor de la capa saliente de la arena de moldeo 18 y la tasa de movimiento relativo de la mesa 4 y el alimentador 13 o el conducto 21 de arena de moldeo, se pueden controlar los parametros del proceso (dependiendo de las particularidades de la configuracion y de la disposicion del patron, las propiedades de la arena de moldeo, etc.).
El rango de valores para la altura de cafda para la arena de moldeo 18 es determinado por lo que sigue. Como se ha mostrado por estudios experimentales, la altura de 1 a 3 m es la mas eficaz. A valores de altura menores, la energfa de la corriente es baja y puede ser insuficiente para la reproduccion eficaz del relieve de los patrones 17 y para llenar “cavidades” estrechas sobre la placa patron 16, mientras que el aumento de la altura de la corriente de cafda a valores de mas de 3 m resulta ineficaz debido a la resistencia de aire creciente y conduce a un aumento injustificado de tamano (altura) del dispositivo de moldeo.
El volumen de la arena de moldeo vertida es regulado dependiendo del tiempo de la operacion del alimentador 13 o de acuerdo con el nivel inicial de montar la placa 6 de silla con la placa patron 16 dentro del bastidor 7 de llenado. En este caso, el volumen de arena de moldeo es prescrito con algun exceso en comparacion con el volumen necesario, para obtener la compactacion necesaria del semi-molde.
La mesa de moldeo 4 es movida por el accionamiento a la posicion de la operacion de compactacion y de traccion. Los vastagos de los cilindros 3 para el mecanismo de bloqueo de la mesa 4 de moldeo con la caja de colada 8 son extendidos y presionan hacia abajo la mesa 4 con la caja de colada 8 hacia el plano de soporte de la placa 20 de compresion bloqueada sobre el travesano 19, fijandolas en esta posicion.
Despues de eso, se inicia el proceso de prensado: el vastago del cilindro 2 de prensado aplica una fuerza a la placa 6 de silla con la placa patron 16 y los patrones 17, y empieza a moverlas, apretando la arena de moldeo 18 fuera del bastidor de llenado a la caja de colada 8. Antes de empezar, en el momento inicial o durante la operacion de prensado, un impulso de aire comprimido es enviado a traves del elemento 10 de prensado con reja para llevar a cabo una compactacion preliminar de la arena de moldeo. Durante la operacion de prensado, la arena de moldeo 18 hace tope contra el elemento 10 con reja, y la friccion de la arena de moldeo contra las paredes del bastidor 7 de llenado y de la caja de colada 8 frena su movimiento y las presiona hacia abajo hacia la placa patron 16, permitiendo una compactacion eficaz de la arena de moldeo cerca de la placa patron y en las areas proximas a las paredes del bastidor y de la caja de colada.
Durante la operacion de prensado, una parte de la arena de moldeo por encima de los patrones 17 puede ser extruida a traves del elemento 10 de prensado con reja, impidiendo por medio del mismo cualquier compactacion excesiva de la arena de moldeo por encima de los patrones.
Antes de empezar y durante la operacion de prensado, el elemento 10 de prensado con reja movil es bloqueado en la posicion inferior por los vastagos extendidos de los cilindros 12 conectados a la fuente de contrapresion. El valor de esta contrapresion es seleccionado dependiendo de los requisitos para el nivel de compactacion del molde.
Durante la operacion de prensado, cuando la presion de la arena de moldeo sobre el elemento 10 de prensado con reja resulta igual a la fuerza de contrapresion prescrita, el elemento de prensado con reja empieza a moverse, apretando hacia fuera los vastagos de los cilindros 12 de contrapresion. En este caso, se tira de todo el molde como un todo a traves de la caja de colada 8, antes de que la placa 6 de silla con la placa patron 16 alcance los topes mecanicos en la mesa, fijando la posicion prescrita del arrastre de arena de moldeo en el semi-molde (dentro, en el plano o sobresaliendo por encima del plano de union con la caja de colada). La posicion de los topes es regulada y es asignada de acuerdo con las particularidades tecnologicas.
Asf, independientemente de las variaciones de las propiedades de la arena de moldeo, se proporcionan una compactacion y una geometna estables del semi-molde.
Despues de que el prensado termine y antes de las operaciones de traccion, los vastagos de los cilindros 12 de
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contrapresion son transportados lejos hacia la posicion superior y el elemento 10 de prensado con reja es separado igualmente de la parte de arrastre del semi-molde por la suspension elastica 11. Como resultado, el semi-molde es descargado elasticamente, y todas las deformaciones elasticas son retiradas de la pared de arrastre del semi-molde. Despues de esto, a partir de la caja de colada que es descargada pero que permanece prensada de forma fija por los cilindros 3 contra el plano de la placa 20 de compresion del travesano 19, los patrones 17 son extrafdos en el movimiento de retorno de la placa 6 de silla con la placa patron 16 y los patrones 17. Y solo despues de la extraccion y de la bajada del vastago del cilindro 2 de prensado, los vastagos 3 del mecanismo de bloqueo de la mesa son bajados para separar la mesa 4 de moldeo con la caja de colada 8 del travesano 19.
De este modo, una traccion precisa de los patrones es proporcionada por el movimiento de retorno de la operacion de prensado que no depende de errores en los tamanos o en la condicion de la caja de colada, sin la influencia de chatarra soldada junto con la caja de colada, de la captura de arena de moldeo sobre la superficie de la mesa, sobre la parte de arrastre de la caja de colada, etc.
Combinar el prensado inferior (por la placa patron) con la compactacion por aire pulsado preliminar de la arena de moldeo proporciona una compactacion controlada y estable, eficaz de los moldes de alta complejidad, con cavidades estrechas y espacios pequenos entre los patrones y entre los patrones y las paredes de la caja de colada. Gracias a la compactacion de aire pulsado preliminar de la arena de moldeo, no solo se proporciona su distribucion algo mas favorable sino que el coeficiente de friccion aumenta significativamente y, respectivamente, el efecto favorable de la friccion de la arena de moldeo contra las paredes de colada es aumentado notablemente bajo el prensado inferior (cuando la placa patron se mueve con los patrones) y la compactacion de las areas adyacentes del molde es mejorada.
Simultaneamente, cualquier compactacion excesiva de la arena de moldeo es impedida desde las areas por encima de los patrones a los espacios entre los patrones y a las cavidades de patron. Tales resultados son imposibles de obtener en la compactacion inferior propiamente dicha (con la placa patron) o en prensado superior combinado junto con un impulso de aire, cuando es imposible obtener simultaneamente una compactacion de arena de moldeo eficaz cerca de las paredes de la caja de colada o para evitar la compactacion de la arena de moldeo excesiva por encima de los patrones, conduciendo el ultimo inconveniente al freno de flujo de arena de moldeo y a una compactacion de arena de moldeo peor entre los patrones y en sus cavidades.
Una condicion necesaria para una compactacion eficaz de la arena de moldeo por un impulso de aire y un prensado posterior es la presencia de la arena de moldeo en espacios estrechos y su estado uniforme (sin huecos, bultos, etc.).
El proceso de alimentar la arena de moldeo a una caja de colada de acuerdo con la presente invencion proporciona, gracias a la energfa cinetica de una corriente de arena de moldeo, un llenado eficaz de las cavidades mas estrechas en los patrones y de los espacios entre los patrones, asf como entre los patrones y las paredes de la caja de colada, proporcionando por el mismo la posibilidad de su redistribucion favorable y compactacion por los chorros de aire filtrado a traves de la arena de moldeo durante el impulso, y por las fuerzas de tension que surgen en la arena de moldeo, en el prensado posterior.
Es necesario senalar, que el “prensado forzado a traves de” del semi-molde compactado mediante la caja de colada a lo largo de sus paredes internas, cuando el elemento de prensado se mueve hacia atras en la ultima etapa de prensado, aumenta significativamente la resistencia mecanica del molde (gracias al fortalecimiento a las deformaciones por cizalladura) y mejora su coherencia con las paredes de la caja de colada (gracias al coeficiente de friccion externa de la arena de moldeo durante su deslizamiento forzado a lo largo de las paredes de la caja de colada), y en la combinacion con las particularidades descritas anteriormente de llevar a cabo la operacion de traccion, estabiliza significativamente el proceso de moldeo, haciendolo poco sensible a diferentes factores perturbadores, ante todo a las variaciones de las propiedades de la arena de moldeo, etc.
Asf, se proporciona una alta eficacia del proceso y del dispositivo de acuerdo con la presente invencion por la delimitacion y la unidad interna, por la coherencia y los efectos de fortalecimiento mutuo y por la dependencia de todas las etapas principales del proceso:
- la operacion eficaz de llenar con arena de moldeo una caja de colada que contiene patrones dispuestos de forma ajustada de una configuracion complicada, proporcionando la posibilidad de moldear adicionalmente una impresion con una configuracion y un relieve complicados;
- la operacion eficaz de la compactacion tecnologicamente racional de la arena de moldeo sobre todas las superficies de trabajo y alrededor de todo el volumen de un semi-molde con una configuracion complicada (ambos sin areas no compactadas o compactadas en exceso, estando las areas maximamente compactadas cerca de los patrones y la disminucion de la compacidad en la direccion desde los patrones a la parte de arrastre del semi-molde);
- la traccion eficaz de patrones con declives mmimos de un semi-molde fijo descargado a partir de deformaciones elasticas y desprovisto de areas o elementos comprimidos en exceso acunados, gracias a proporcionar la posibilidad de optimizar la distribucion de compactacion de arena de moldeo alrededor del molde.
La eficacia del proceso se basa en lo siguiente:
- aumento en la precision y un numero inferior de coladas defectuosas;
- aumento en la productividad gracias a un numero superior de coladas en un molde.
APLICABILIDAD INDUSTRIAL
Las ventajas senaladas anteriormente de las soluciones tecnicas de acuerdo con la presente invencion las permite 5 encontrar una amplia utilizacion industrial en la fundicion.
Claims (9)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Un proceso para la fabricacion de moldes de colada, que comprende la operacion de llenar con arena de moldeo (18) una caja de colada (8) y un bastidor (7) de llenado que contiene patrones (17) montados sobre una placa patron (16), la operacion de compactacion por aire pulsado de la arena de moldeo (18) por la accion de aire comprimido que pasa a traves de un elemento (10) de presion con reja montando elasticamente, movil, la operacion de volver a compactar la arena de moldeo (18) presionando y la operacion de patrones (17) que tiran a traves de los medios moldes, y la nueva compactacion por prensado realizada con la placa patron (16) que contiene los patrones (17) por medio de la placa (20) que se mueve dentro de la cavidad del bastidor (7) de llenado en la direccion del elemento (10) de prensado con reja,caracterizado por que el elemento (10) de prensado con reja es sometido a una fuerza de contrapresion que corresponde en su valor al nivel prescrito de la compactacion de semi-molde.
- 2. El proceso de la reivindicacion 1, en el que durante las operaciones de compactacion y traccion, el bastidor (7) de llenado con la caja de colada (8) montada por encima del ultimo son mantenidos en una posicion fija y la fuerza de contrapresion aplicada al elemento (10) de prensado es descargada despues del final de la compactacion antes de iniciar la operacion de traccion, siendo realizada la ultima por el movimiento de prensado inverso cuando la placa patron (16) que contiene los patrones (17) es movida dentro del bastidor (7) de llenado fijo y de la caja de colada (8).
- 3. El proceso de la reivindicacion 1 o 2 en el que dicho llenado de la caja de colada (8) y del bastidor (7) de llenado con arena de moldeo (18) es llevado a cabo sobre capas.
- 4. El proceso de la reivindicacion 3 en el que la operacion de llenar la caja de colada (8) y el bastidor (7) de llenado con arena de moldeo (18) en capas es llevada a cabo formando una corriente de arena de moldeo (18) de desbaste y vertiendola desde una altura.
- 5. El proceso de la reivindicacion 3 o 4 en el que la altura de cafda libre de la corriente de arena de moldeo esta en el intervalo de 1 a 3 m.
- 6. Un dispositivo para la fabricacion de moldes de colada, que comprende una base (1), un cilindro (2) de prensado, una mesa de moldeo (3), un bastidor (7) de llenado, una placa patron (16) con patrones (17), una cabeza de aire pulsado (9) montada por encima de la mesa de moldeo (3) y conectada a un sistema de suministro de aire comprimido, un elemento (10) de prensado con reja movil montado en la parte inferior de la cabeza de aire pulsado (9) con la utilizacion de una fijacion elastica (11), en el que el bastidor (7) de llenado esta integrado en la mesa de moldeo (3) y esta hecho con la posibilidad de colocar en el cajas de colada (8) moldeadas y de retirarlas, estando la placa patron (16) con los patrones (17) montada con la posibilidad de un movimiento alternativo en la cavidad del bastidor (7) de llenado, y el cilindro (2) de prensado esta montado con la posibilidad de aplicar una fuerza a la placa patron (16) movil,caracterizado por que el dispositivo esta provisto adicionalmente con un cilindro o con un sistema de cilindros (3) interrelacionados que fijan ese elemento (10) de prensado con reja en la posicion baja y conectado a fuentes de presion ubicadas sobre un travesano (19) de modo que permitan que sus vastagos extendidos apliquen una fuerza al elemento (10) de presion montado elasticamente sobre el travesano (19) para proporcionar una fuerza de contrapresion.
- 7. El dispositivo de la reivindicacion 6 en el que esta provisto con un sistema de potencia para bloquear el bastidor (7) de llenado con la caja de colada (8) durante las operaciones de prensado y de traccion, hecho de cilindros (12) con vastagos que presionan hacia abajo el bastidor (7) de llenado con la caja de colada (8) al travesano (19), ubicada sobre la base (1) o sobre la placa de elevacion de la mesa de moldeo (3).
- 8. El dispositivo de las reivindicaciones 6 o 7 en el que el mecanismo para llenar con arena de moldeo (18) el bastidor (7) de llenado y la caja de colada (8) comprende una tolva de dosificacion (14) con un obturador (15) controlado, un alimentador (13) de correa y un accionador para la traslacion relativa directa o inversa de la mesa de moldeo (4) y del alimentador (13) en el plano horizontal, hecho con la posibilidad de proporcionar movimientos alternativos.
- 9. El dispositivo de las reivindicaciones 6, 7, u 8, en el que el mecanismo para llenar con arena de moldeo (18) el bastidor (7) de llenado y la caja de colada (8) comprende una tolva de dosificacion (14) con un obturador (15) controlado, un alimentador (13) de correa y un conducto (21) de arena de moldeo oscilante ubicado bajo el alimentador (13) y provisto con un accionamiento para movimientos alternativos y angulares.
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