BR112012025400B1 - Ferramenta de injeção de uma peça - Google Patents

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Abstract

ferramenta de injeção de uma peça. a invenção se refere a uma ferramenta de injeção de uma peça (26), que compreende dois blocos de moldes (4, 21) nos quais são dispostos moldes (5, 22) dos quais a forma depois de superposição dos blocos de moldes (4, 21) corresponde àquela da peça a moldar (26), pelo menos um (4) dos blocos de moldes sendo equipado com meios de ejeção da peça moldada que compreendem pelo menos um ejetor (15, 16) deslocável entre uma posição de moldagem e uma posição de ejeção. o ejetor (15, 16) é guiado em deslocamento entre suas duas posições em uma trajetória encurvada, por exemplo em arco de círculo, cuja forma corresponde àquela de uma parte da peça moldada (26) a extrair do molde (5).

Description

(54) Título: FERRAMENTA DE INJEÇÃO DE UMA PEÇA (51) Int.CI.: B22C 7/02; B22D 17/22 (30) Prioridade Unionista: 11/05/2010 FR 1053665 (73) Titular(es): SNECMA (72) Inventor(es): DANIEL QUACH; JEAN-LOUIS MARTIAL VERGER; PHILIPPE BOUTHEMY; SERGE DILLENSEGER; PATRICK POURFILET
1/5 “FERRAMENTA DE INJEÇÃO DE UMA PEÇA”
A presente invenção se refere a uma ferramenta de injeção de uma peça em especial de um modelo feito de cera.
Um tal modelo é utilizado em um processo de moldagem em cera perdida, notadamente para a moldagem de pás de turbina de alta pressão de uma turbomáquina tal como um turborreator ou um turbopropulsor.
De acordo com esse processo, molda-se por injeção uma ou várias pás com o auxílio de uma ferramenta de injeção que compreende um molde que corresponde à forma do modelo a obter. No caso em que o modelo compreende canais de resfriamento, um núcleo pode ser utilizado. Nesse caso, a cera é injetada dentro do molde, em torno do núcleo. Na sequência, será suposto que nenhum núcleo é utilizado e que o modelo é cheio.
Os modelos feitos de cera assim obtidos são em seguida montados em cacho sobre um suporte.
O cacho é então imerso em um banho de cerâmica, chamado barbotina, e depois polvilhado com o auxílio de um pó de cerâmica (operação de estucagem). A imersão e a estucagem são repetidas várias vezes, até obter uma camada suficiente de cerâmica que forma uma carapaça em torno do cacho.
A cera é em seguida retirada da carapaça de cerâmica por passagem do conjunto em uma autoclave onde vapor de água sob pressão e em alta temperatura faz a cera fundir (operação de desenceramento).
A carapaça é então cozida dentro de um forno para adquirir uma resistência mecânica suficiente e servir de molde.
Metal, por exemplo uma liga à base de níquel, é em seguida vazado dentro da carapaça. Depois de resfriamento, a carapaça é desmoldada por destruição do molde e depois as diferentes peças são desengaçadas, quer dizer separadas de seu suporte comum.
As peças são em seguida rebarbadas, desgastadas, e depois controladas.
Uma ferramenta de injeção do modelo feito de cera compreende em geral dois blocos de moldes nos quais são dispostos moldes dos quais a forma depois de superposição dos blocos de moldes corresponde àquela da peça a moldar. Um dos blocos de moldes é equipado com meios de ejeção da peça moldada que compreendem pelo menos um ejetor deslocável entre uma posição de moldagem na qual ele se encontra no exterior do molde correspondente e uma posição de ejeção na qual ele é saliente no interior do molde. Na técnica conhecida, os ejetores são deslocáveis ao longo de uma trajetória retilínea.
A peça a moldar, por exemplo uma pá compreende uma parte, por exemplo uma plataforma da qual a superfície radialmente externa não é plana mas sim curva. O mesmo
2/5 acontece para o modelo feito de cera correspondente.
Por ocasião da ejeção do modelo para fora do molde, a trajetória retilínea dos ejetores não segue a curvatura da plataforma do modelo e provoca uma deformação dessa plataforma do modelo, com um risco de arranhão ou de arrancamento de uma parte dessa plataforma.
A invenção tem notadamente como objetivo trazer uma solução simples, eficaz e econômica para esse problema.
Para isso, ela propõe uma ferramenta de injeção de uma peça, que compreende dois blocos de moldes nos quais são dispostos moldes dos quais a forma depois de superposição dos blocos de moldes corresponde àquela da peça a moldar, pelo menos um dos blocos de moldes sendo equipado com meios de ejeção da peça moldada que compreendem pelo menos um ejetor deslocável entre uma posição de moldagem na qual ele se encontra no exterior do molde correspondente e uma posição de ejeção na qual ele é saliente no interior do molde, caracterizada pelo fato de que o ejetor é guiado em deslocamento entre suas duas posições em uma trajetória encurvada, por exemplo em arco de círculo, cuja forma corresponde àquela de uma parte da peça moldada a extrair do molde.
Assim, essa parte da peça não é danificada por ocasião de sua desmoldagem. No caso em que a trajetória corresponde à curvatura da plataforma de um modelo feito de cera de uma pá, essa plataforma não é deformada ou danificada na desmoldagem, o que permite em seguida uma fabricação precisa da pá e uma diminuição das consertos manuais na peça de metal.
Vantajosamente, o ejetor tem uma forma encurvada.
De acordo com uma outra característica da invenção, os dois blocos de moldes são montados pivotantes um em relação ao outro em torno de um eixo, entre uma posição de moldagem na qual os dois blocos de moldes são superpostos e uma posição de desmoldagem na qual os dois blocos de moldes são afastados, e pelo fato de que os meios de ejeção compreendem um suporte de ejetor do qual uma extremidade é montada pivotante em torno do eixo de pivotamento dos blocos de moldes e do qual a outra extremidade é equipada com o ejetor.
Preferencialmente, o ejetor é acionado com o auxílio de um came e/ou de um manípulo.
A rotação do manípulo ou do came provoca o deslocamento do ejetor.
De acordo com uma possibilidade da invenção, o came está em apoio contra uma face de um suporte do ejetor, em um ponto afastado do eixo de pivotamento, de modo a levantar o suporte e o ejetor quando ele é deslocado em rotação.
De maneira preferida, os meios de ejeção compreendem dois ejetores paralelos ou
3/5 concêntricos afastados um do outro.
De modo vantajoso, a ferramenta de injeção compreende um bloco de molde inferior fixo e um bloco de molde superior móvel, o ejetor sendo disposto no bloco de molde inferior.
Por outro lado, pelo menos um dos blocos de moldes pode ser montado pivotante em torno do eixo por intermédio de pelo menos um rolamento, por exemplo um rolamento de esferas.
A invenção será melhor compreendida e outros detalhes, características e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição seguinte feita a título de exemplo não limitativo em referência aos desenhos anexos nos quais:
- a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de injeção de uma peça de acordo com a invenção, em posição fechada,
- a figura 2 é uma vista em corte longitudinal e em posição aberta da ferramenta de injeção, os meios de ejeção estando em posição de moldagem,
- a figura 3 é uma vista que corresponde à figura 2, em posição de ejeção dos meios de ejeção,
- as figuras 4 e 5 são vistas em perspectiva que ilustram uma parte inferior do molde, respectivamente em posição de moldagem e em posição de ejeção dos meios de ejeção.
As figuras 1 a 5 representam uma ferramenta de acordo com a invenção, que compreende uma parte superior 1 e uma parte inferior 2 montadas pivotantes uma em relação à outra em torno de um eixo 3.
Mais especialmente, a parte inferior 2 compreende um bloco de molde 4 de forma geral retangular, no qual é disposto um molde 5 e um canal de injeção 6, melhor visíveis nas figuras 4 e 5, montado com o auxílio de parafusos 7 em uma sapata inferior 8 plana e alongada, de forma também retangular. As duas extremidades opostas da sapata 8 são equipadas com alças 9. A sapata 8 compreende por outro lado duas orelhas laterais 10, dispostas de um lado e de outro de um plano longitudinal mediano, e que formam um estribo no interior do qual é montado o eixo 3. Mais especialmente, o eixo 3 é guiado por dois rolamentos de esferas 11 montados nas orelhas 10, e é perpendicular ao plano mediano precitado.
A parte inferior 2 compreende meios de ejeção de peça moldada, que compreendem um suporte em forma geral de L, que compreendem uma primeira parte 13 da qual a extremidade é montada no eixo de pivotamento 3 e uma segunda parte 14, substancialmente perpendicular à primeira parte 13, a partir da qual se estendem um primeiro e um segundo ejetores 15, 16 de forma encurvada. O primeiro ejetor 15 se estende a partir da extremidade livre da segunda parte 14, o segundo ejetor 16 se estendendo entre o primeiro ejetor 15 e a primeira parte 13. Mais especialmente, os ejetores 15, 16 têm a forma de arco de círculo do qual o centro é o eixo de pivotamento 3. Os meios de ejeção se
4/5 estendem no plano mediano precitado.
O bloco de molde inferior 4 compreende duas aberturas encurvadas, de formas complementares àquelas dos ejetores e atravessadas por eles, ligadas a uma zona vazada inferior 17 (figura 2). Essa última assim como as aberturas curvas permitem o pivotamento dos meios de ejeção dentro de uma faixa angular determinada, como será melhor descrito na sequência.
Um carne 18 é alojado em uma abertura 19 da sapata 8, sob o suporte 12 dos meios de ejeção, o carne 18 sendo ligado a uma haste que se estende através da sapata 8 e da qual a extremidade é equipada com um manipulo 20. A rotação do manipulo 20 provoca portanto aquela do carne 18 de modo que esse último seja deslocável entre uma posição de moldagem na qual ele é completamente alojado dentro da sapata 8 e uma posição de ejeção na qual ele é saliente para fora da sapata 8 e empurra a face inferior do suporte 14 a fim de fazer o mesmo pivotar em torno do eixo 3.
Os meios de ejeção são então deslocados entre uma posição de moldagem na qual os ejetores 15, 16 estão no exterior do molde 5 e estão inteiramente alojados dentro do bloco de molde (figuras 2 e 4), e uma posição de ejeção na qual os ejetores estão salientes para cima no interior do molde (figuras 3 e 5).
A parte superior 1 da ferramenta de injeção compreende, da mesma maneira, um bloco de molde 21 no qual é disposto um molde 22, fixado em uma sapata superior 23. Essa última compreende duas orelhas 24 dispostas de um lado e de outro do plano mediano longitudinal da sapata 23, formando um estribo montado no eixo 3. Mais especialmente, cada orelha 24 da sapata superior 23 é montada entre a primeira parte 13 do suporte 12 dos meios de ejeção e uma das orelhas 10 da sapata inferior 8.
A extremidade da sapata superior 23 afastada do eixo de pivotamento 3 é equipada com um manipulo 25.
O processo de moldagem de um modelo de pá feito de cera 26 vai agora ser descrito mais em detalhe.
No caso em que o modelo 26 compreende uma parte vazada, tal como um circuito de resfriamento, um núcleo feito de cerâmica (não representado) é montado dentro do molde 5 do bloco de molde inferior 4, o núcleo podendo ser posicionado com o auxílio de batentes e mantido com o auxílio de parafusos de pressão 27, como é conhecido em si.
A ferramenta de injeção é em seguida fechada, quer dizer as partes superior e inferior 1, 2 são pivotadas de modo a sobrepor os dois blocos de moldes 21, 4 e, assim, os dois moldes 22, 5. A forma dos moldes 5, 22, situados então em frente um ao outro, corresponde àquela da peça a moldar 26. Em especial, os moldes 5, 22 definem a forma de uma pá que compreende uma palheta e uma plataforma. A plataforma apresenta, pelo menos no que diz respeito à zona formada pelo molde 5 do bloco de molde inferior 4, uma
5/5 forma encurvada da qual a seção é substancialmente um arco de círculo centrado no eixo de pivotamento 3.
Uma prensa (não representada) apóia em seguida sobre cada uma das faces externas das sapatas 8, 23 e cera é injetada dentro dos moldes 5, 22, via o canal de injeção
6, e depois resfriada de modo a se solidificar e formar um modelo de pá feito de cera 26 (figuras 2 e 3).
A ferramenta de injeção é então aberta, por pivotamento da parte superior em torno do eixo (figura 2).
A fim de ejetar o modelo feito de cera para fora do molde 5 do bloco de molde inferior 10 4, o manipulo 20 é acionado, de modo a fazer o came 18 pivotar e, assim, os meios de ejeção. Os ejetores 15, 16 se deslocam então de acordo com uma trajetória curvilínea da qual a forma corresponde àquela da plataforma, mais precisamente àquela da zona a extrair do molde 5.
Dessa maneira, evita-se qualquer degradação ou deformação da plataforma. 15 Garante-se assim que a pá obtida por moldagem na cera perdida, de acordo com o processo descrito mas acima, está de acordo com as especificações.
A ferramenta de injeção é descrita aqui no caso de uma moldagem de um modelo feito de cera 26 mas poderia ser utilizada para a Moldagem de outros tipos de peças, a fim de resolver o mesmo problema técnico, quer dizer evitar a danificação das peças por ocasião da ejeção das mesmas.
1/1

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Ferramenta de injeção de uma peça (26), que compreende dois blocos de moldes (4, 21) nos quais são dispostos moldes (5, 22) dos quais a forma depois de superposição dos blocos de moldes (4, 21) corresponde àquela da peça a moldar (26), pelo menos um (4) dos blocos de moldes sendo equipado com meios de ejeção da peça moldada que compreendem pelo menos um ejetor (15, 16) deslocável entre uma posição de moldagem na qual ele se encontra no exterior do molde correspondente (5) e uma posição de ejeção na qual ele é saliente no interior do molde (5), caracterizada pelo fato de que o ejetor (15, 16) é guiado em deslocamento entre suas duas posições em uma trajetória encurvada, por exemplo em arco de círculo, cuja forma corresponde àquela de uma parte da peça moldada (26) a extrair do molde (5).
  2. 2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ejetor (15, 16) tem uma forma encurvada.
  3. 3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os dois blocos de moldes (4, 21) são montados pivotantes um em relação ao outro em torno de um eixo (3), entre uma posição de moldagem na qual os dois blocos de moldes (4, 21) são superpostos e uma posição de desmoldagem na qual os dois blocos de moldes (4, 21) são afastados, e pelo fato de que os meios de ejeção compreendem um suporte de ejetor (12) do qual uma extremidade (13) é montada pivotante em torno do eixo de pivotamento (3) dos blocos de moldes (4, 21) e do qual a outra extremidade é equipada com o ejetor (15).
  4. 4. Ferramenta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ejetor (15, 16) é acionado com o auxílio de um came (18) e/ou de um manípulo (20).
  5. 5. Ferramenta de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o came (18) está em apoio contra uma face de um suporte (12) do ejetor (15, 16), em um ponto afastado do eixo de pivotamento (3), de modo a levantar o suporte (12) e o ejetor (15, 16) quando ele é deslocado em rotação.
  6. 6. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os meios de ejeção compreendem dois ejetores (15, 16) paralelos ou concêntricos afastados um do outro.
  7. 7. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que ela compreende um bloco de molde inferior fixo (4) e um bloco de molde superior móvel (21), o ejetor (15, 16) sendo disposto no bloco de molde inferior (4).
  8. 8. Ferramenta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos blocos de moldes é montado pivotante em torno do eixo (3) por intermédio de pelo menos um rolamento, por exemplo um rolamento de esferas (11).
    2/4
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