ITPD940154A1

ITPD940154A1 - Impianto di fusione multi stadi

Info

Publication number: ITPD940154A1
Application number: IT94PD000154A
Authority: IT
Priority date: 1994-09-05
Filing date: 1994-09-05
Publication date: 1996-03-05
Also published as: US5562147A; IT1268996B1; ITPD940154A0

Description

TITOLO

IMPIANTO DI FUSIONE MULTI STADI

DESCRIZIONE

La presente invenzione è attinente al settore delle attrezzature per lo stampaggio di oggetti mediante colata di metallo fuso. Specificatamente riguarda la produzione di oggetti metallici mediante l'adduzione di pressione del metallo fuso dal forno d'attesa allo stampo posto su un piano pressa sopra al forno stesso.

Attualmente molti oggetti metallici, come ad esempio i cerchi per le ruote dei veicoli, vengono prodotti mediante l'iniezione forzata di metallo fuso nello stampo. Procedimento abituale è tenere in forni d'attesa il metallo fuso; sopra al forno d'attesa vi è una pressa idraulica dove sul piano inferiore è posto lo stampo comunicante con il fondo del forno d'attesa mediante un condotto verticale; mettendo in pressione il forno, ad esempio mediante aria compressa, il metallo fuso risale lungo il condotto fino allo stampo saturandolo. La pressione esercitata nel forno viene mantenuta affinché la colata interna allo stampo inizi la fase di solidificazione. Dopo di che detta pressione viene diminuita per permettere al metallo interno al condotto di rifluire nel forno. Tale metodo di realizzazione di oggetti metallici per iniezione di colata viene preferito ad altri metodi di realizzazione per la migliore qualità del prodotto ottenuto e per la rapidità di esecuzione; anche se i pezzi così ottenuti devono subire ulteriori lavorazioni superficiali.

Quindi è necessario realizzare l'oggetto con spessori maggiori (sovrametallo) ; gli oggetti possono presentare imperfezioni interne non riscontrabili ad occhio nudo.

Per risolvere queti problemi si è studiato una nuova apparecchiatura per la realizzazione di oggetti di qualità superiore. Lo studio è stato fatto per la produzione di oggetti con impianti ad iniezione di colata metallica, specificatamente per la produzione di cerchi per ruote di veicoli.

Il procedimento consiste nell'utilizzare uno stampo avente almeno una parte mobile. Al momento dell'iniezione della colata la parte (mobile) superiore dello stampo viene tenuta più alta rispetto alla sua posizione definitiva, pur mantenendo lo stampo chiuso in modo che il volume interno allo stampo sia maggiore di quello dell'oggetto da realizzare.

Successivamente viene iniettato il metallo fluido all'interno dello stampo; immediatamente dopo l'iniezione del metallo, mantenendo il forno in pressione, viene spinta la parte mobile verso la posizione definitiva del pezzo da realizzare. In tal modo la massa fluida del metallo viene spinta in ogni punto dello stampo mentre l'eccesso viene rispinto nel forno. Quando la parte mobile ha quasi raggiunto la posizione definitiva del pezzo una valvola interrompe la comunicazione del flusso di metallo fra lo stampo ed il forno.

La parte mobile continua il suo movimento di chiusura a pressione elevata.

La chiusura definitiva dello stampo a pressione elevata consegue una serie di caratteristiche positive per il pezzo:

esso solidifica più velocemente permettendo di aumentare la produzione oraria di pezzi, la qualità del metallo superiore con assenza di microfessurazioni nei pezzi, la superficie dei pezzi risulta più liscia, più omogenea e necessità di minori lavorazioni successive.

Nel caso specifico di produzione di cerchi per ruote di veicoli lo stampo è composto sostanzialmente dai due lati del cerchio da una parte inferiore fissa e una parte mobile superiore. Una parte dello stampo costituente un lato del cerchio è posto in piano sopra il forno e, centralmente ad esso in corrispondenza al perno della ruota, sfocia il condotto di comunicazione con l'interno del forno.

Il secondo lato dello stampo costituente il lato del cerchio è mobile ed è applicato ad un pistone oleodinamico.

Tale seconda parte dello stampo costituente il lato del cerchio è dotata di un foro, coassiale al condotto comunicante con il forno; in tale foro è alloggiata un'asta comandata da un secondo pistone oleodinamico; l'asta ha la posizione e le dimensioni del foro centrale del cerchio per l'alloggiamento del mozzo. Attorno a tale asta è posto un cilindro, sul lato esterno dello stampo, comandato anch'esso da un terzo pistone oleodinamico.

La realizzazione di un cerchio per ruote di autoveicoli avviene nelle seguenti fasi:

- il forno è carico di metallo fluido, sulla pressa è posta la parte dello stampo costituente uno dei lati del cerchio;

- viene abbassato l'ultima parte dello stampo costituente il secondo lato del cerchio fino ad incontrare le pareti verticali delle parti ad arco di cerchio dello stampo;

- viene messo in pressione il forno in modo da far risalire il metallo liquido nello stampo fino a riempirlo; l'aria contenuta nello stampo fuoriesc da opportuni orifizi;

- mantenendo la pressione nel forno viene abbassata la parte superiore dello stampo in modo da spingere il metallo liquido in tutti i punti dello stampo, omogeneizzare il metallo stesso e respingere nel forno il metallo eccedente;

- quando la parte superiore dello stampo ha quasi raggiunto la sua posizione finale viene abbassata l'asta centrale fino a chiudere il condotto di comunicazione con il forno; la parte superiore dello stampo continua a scendere fino a raggiungere la sua posizione finale comprimendo ulteriormente la massa di metallo che passa da uno stato fluido ad uno stato plastico a causa della forte pressione;

- infine viene abbassato il cilindro esterno all'asta comprimendo ulteriormente una parte superiore dello stampo per l'ultimo schiacciamento; in tal modo il metallo interno allo stampo, a causa dell'enorme pressione, solidifica rapidamente e omogeneizza la sua consistenza minimizzando la quantità di aria o gas inglobati, formatisi nel contatto del metallo ad alta temperatura con lo stampo a temperatura minore, impedendo la formazione di microfessurazioni passanti;

- infine tutte le parti dello stampo vengono aperte ed il pezzo realizzato avviato alle rifiniture finali .

Viene di seguito descritto, con riferimento alla tavola allegata a titolo di esempio non limitativo, una pratica realizzazione del trovato.

Nella figura 1 è rappresentata una sezione verticale del forno (1), dello stampo (2) e di parte della struttura per il movimento delle varie parti dello stampo.

Nelle figure 2 e 3 sono rappresentati in sezione due momenti della realizzazione del cerchio. In entrambe le figure sono rappresentate solo le parti principali dello stampo.

In figura 2 la parte inferiore (4) dello stampo, che costituisce uno dei lati del cerchio, è posta sopra al forno (1) e comunica con esso tramite il condotto centrale (5).

Ai lati della parte inferiore (4) dello stampo sono posizionati gli elementi ad arco (6) che costituiscono la circonferenza del cerchio; superiormente tali elementi ad arco sono dotati di pareti verticali (7) in corrispondenza della posizione della parte superiore dello stampo (8). La parte superiore dello stampo (8) presenta al centro un'asta verticale (9) mobile; essa è corrispondenza al condotto di comunicazione (5) con il forno (1).

Attorno all'asta verticale (9), superiormente alla parte superiore dello stampo (8), è posto il cilindro mobile (10).

Lo stampo (1) è chiuso con la parte superiore (8) rialzata rispetto alla sua posizione finale; viene effettuata l'iniezione del metallo fluido attraverso il condotto di comunicazione (5) fino a riempire lo stampo (2); successivamente viene abbassata la parte superiore dello stampo (8) e quando ha quasi raggiunto la sua posizione finale viene abbassata anche l'asta verticale (9) fino a chiudere il condotto di comunicazione (5).

Quando la parte superiore dello stampo (8) ha raggiunto la sua posizione finale viene abbassato anche il cilindro mobile (10) in modo da aumentare la pressione sul metallo in via di solidificazione, In tal modo il metallo solidifica rapidamente e dopo poco è possibile aprire tutte le parti dello stampo (2) ottenendo così il cerchio con tutte le caratteristiche migliori descritte sopra.

Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.

Pertanto, con riferimento alla descrizione che precede e alle tavole accluse, si esprimono le rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di colate in bassa pressione prevedente un forno inferiore ed uno stampo superiore collegati a mezzo di un condotto caratterizzato dal fatto che la camera di solidificazione viene aumentata durante la fase di introduzione e ridotta durante la solidificazione della massa fluida.
2. Apparecchiatura per la realizzazione di colate a bassa pressione caratterizzata dal fatto di comprendere uno stampo avente una parte mobile e dove, dopo che la massa fluida è stata introdotta, la parte mobile superiore dello stampo scende comprimendo tale massa fluida.
3. Apparecchiatura per la realizzazione di colate in bassa pressione caratterizzata dal fatto che detta pressione della parte mobile viene esercitata anche durante la fase di solidificazione.
4. Apparecchiatura per le colate in bassa pressione come da tutte le rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la sua produzione, la sua commercializzazione s'intendono protette dal presente brevetto per invenzione industriale il tutto come descritto ed illustrato.