BR112012025990B1 - Ferramenta para moldagem por injeção de uma peça - Google Patents

Abstract

dispositivo para moldagem de uma peça por injeção. a invenção é relativa a um ferramental para injeção de uma peça que compreende dois blocos de cavidade (moldes) (4) nos quais são arranjados cavidades (6) cuja forma depois de superposição dos moldes correspondente àquela da peça a moldar (25). no mínimo um dos moldes (4) sendo equipado com meios de posicionamento de um macho (núcleo) que tem, no mínimo, uma superfície de apoio destinada a formar um apoio para o macho, e no mínimo um parafuso de pressão (13,14) aparafusado em uma passagem filetada do molde (4) e destinado a manter o macho em posição contra a superfície de apoio (8,9). o ferramental tem meios de limitação do esforço aplicado ao macho pelo parafuso de pressão (13,14)

Description

(54) Título: FERRAMENTA PARA MOLDAGEM POR INJEÇÃO DE UMA PEÇA (51) Int.CI.: B22C 7/02; B22C 9/06; B22C 21/14 (30) Prioridade Unionista: 06/05/2010 FR 1053549 (73) Titular(es): SNECMA (72) Inventor(es): PHILIPPE BOUTHEMY; SERGE DILLENSEGER; PATRICK POURFILET; DANIEL QUACH

1/6 “FERRAMENTA PARA MOLDAGEM POR INJEÇÃO DE UMA PEÇA” [0001] A presente invenção é relativa a um dispositivo de moldagem por injeção de uma peça, em particular de um modelo em cera.

[0002] Um tal modelo é utilizado em um processo de moldagem em cera perdida nos inúmeros domínios, por exemplo, para a moldagem de palhetas de turbina de alta pressão de uma turbomáquina tal como um turborreator ou um turbopropulsor. [0003] De acordo com este processo, molda-se por injeção uma ou diversas peças com a ajuda de uma ferramenta de injeção que tem um bloco de cavidade, que corresponde à forma do modelo a obter. No caso onde o modelo tem um circuito de resfriamento, um núcleo (núcleo) em cerâmica é utilizado. Neste caso, a cera é injetada no bloco de cavidade em torno do núcleo.

[0004] Os modelos em cera assim obtidos são, em seguida, montados em penca sobre um suporte.

[0005] A penca é então embebida em um banho de cerâmica chamado “porcelana” e depois aspergida com a ajuda de um pó de cerâmica (operação de colocação de estuque (gesso fino)). O embebimento e a colocação de estuque são repetidos diversas vezes, até obter uma camada suficiente de cerâmica que forma uma carapaça em torno da penca.

[0006] A cera em seguida é retirada da carapaça de cerâmica por passagem do conjunto em uma autoclave, onde vapor d'água sob pressão e em alta temperatura faz fundir a cera (operação de retirada de cera).

[0007] A carapaça é então cozida em um forno, para adquirir uma resistência mecânica suficiente e servir de bloco de cavidade.

[0008] Metal, por exemplo, uma liga à base de níquel, é em seguida derramada na carapaça. Depois de resfriamento, a carapaça é descascada e as diferentes peças são retiradas do cacho, quer dizer, separadas de seu suporte comum.

[0009] No caso onde um núcleo (núcleo) é utilizado, este é retirado quimicamente com a ajuda de um banho.

[0010] As peças são em seguida rebarbadas, esmerilhadas e depois controladas.

Petição 870180011999, de 15/02/2018, pág. 6/7

2/6 [0011] Uma ferramenta de injeção do modelo em cera tem, em geral, dois blocos de cavidades dentro dos quais são arranjadas as cavidades, cuja forma depois da superposição dos blocos de cavidades, corresponde àquela da peça a moldar. Pelo menos um dos blocos de cavidades é equipado de meios de posicionamento do núcleo que têm, pelo menos, uma superfície de apoio destinada a formar um apoio para o núcleo, e pelo menos um parafuso de pressão aparafusado em uma passagem filetada do bloco de cavidade, e destinado a manter o núcleo em posição contra a superfície de apoio.

[0012] O núcleo deve ser preso de maneira suficientemente forte para que seja mantido de maneira correta em posição, e que não se mova quando da moldagem das peças. Este aperto, se for muito forte, pode deformar, deslocar ou danificar os núcleos, de maneira que as peças definitivas realizadas por moldagem não estarão mais conformes às especificações.

[0013] A invenção tem notadamente por objetivo trazer uma solução simples, eficaz e econômica para este problema.

[0014] Para isto, ela propõe uma ferramenta de injeção de uma peça que tem dois blocos de cavidades nos quais são arranjadas cavidades, cuja forma depois da superposição dos blocos de cavidades corresponde àquela da peça a moldar, pelo menos um dos blocos de cavidades sendo equipado com meios de posicionamento de um núcleo, que tem pelo menos uma superfície de apoio destinada a formar um apoio para o núcleo e, pelo menos, um parafuso de pressão aparafusado em uma passagem filetada do bloco de cavidade, e destinado a manter o núcleo em posição contra a superfície de apoio, caracterizada pelo fato de comportar meios de limitação do esforço aplicado ao núcleo por meio do parafuso de pressão.

[0015] Os meios de limitação do esforço permitem evitar toda degradação ou todo deslocamento do núcleo.

[0016] De acordo com uma característica da invenção, os meios de limitação de esforço são meios de limitação de momento, colocados entre uma cabeça de aperto e uma parte filetada do parafuso de pressão, e concebidos para transmitir o momento de aperto da cabeça para a parte filetada quando o dito momento é inferior

3/6 a um valor determinado, e para desacoplar a cabeça e a parte filetada quando o dito momento é superior ao valor determinado.

[0017] De maneira vantajosa, a ferramenta comporta duas superfícies destinadas a formar um apoio para o núcleo, e dois parafusos de pressão colocados em frente às superfícies de apoio, e destinados a manter o núcleo em posição contra as duas superfícies de apoio, os parafusos se estendendo sensivelmente perpendiculares um em relação ao outro, e tendo cada um, meios de limitação de momento.

[0018] O núcleo é, pois, perfeitamente mantido em posição na cavidade do bloco de cavidade inferior por meio dos parafusos.

[0019] De acordo com uma possibilidade da invenção, um valor determinado do momento de aperto além do qual a cabeça é desacoplada da parte filetada do parafuso de pressão está compreendido entre 0,1 e 5 N.m, e é preferivelmente da ordem de 1 N.m.

[0020] Um tal momento é suficiente para assegurar a manutenção em posição do núcleo, sempre evitando uma degradação, uma deformação ou um deslocamento do núcleo.

[0021] De maneira preferida, a ferramenta comporta um bloco de cavidade inferior fixo e um bloco de cavidade superior móvel, a superfície de apoio sendo formada na cavidade do bloco de cavidade fixo, o parafuso de pressão sendo montado sobre o bloco de cavidade fixo.

[0022] De acordo com outra característica da invenção, os dois blocos de cavidades são montados pivotantes um em relação ao outro, em torno de um eixo entre uma posição de moldagem na qual os dois blocos de cavidades são superpostos, e uma posição para desmoldagem na qual os dois blocos de cavidades são separados.

[0023] De maneira vantajosa, pelo menos um dos blocos de cavidades é montado pivotante em torno do eixo por intermédio de, pelo menos um rolamento, por exemplo, um rolamento de esferas.

[0024] A invenção será mais bem compreendida, e outros detalhes, características e vantagens da invenção aparecerão quando da leitura da descrição

4/6 a seguir, feita a título de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0025] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de injeção de uma peça de acordo com a invenção, em posição fechada.

[0026] A figura 2 é uma vista em perspectiva da parte inferior da ferramenta de injeção da figura 1, [0027] A figura 3 é uma vista de baixo de uma porção da parte inferior, [0028] A figura 4 é uma vista em corte transversal da parte inferior de acordo com a linha IV-IV da figura 3, [0029] A figura 5 é uma vista em perspectiva de um modelo em cera realizado por moldagem, com a ajuda da ferramenta das figuras 1 a 4 e do núcleo correspondente.

[0030] As figuras 1 e 2 representam uma ferramenta de injeção de um modelo em cera de acordo com a invenção, que tem uma parte superior 1 e uma parte inferior 2 montadas pivotantes uma em relação à outra em torno de um eixo 3.

[0031] Mais particularmente, a parte inferior 2 tem um bloco de cavidade 4 de forma geral retangular, cuja superfície superior forma um plano de junção 5, no qual são arranjadas uma cavidade 6 e um canal de injeção 7 (figura 2).

[0032] Como isto está mais bem visível nas figuras 3 e 4, o bloco de cavidade inferior 4 tem uma primeira superfície de apoio 8 (figura 3), orientada transversalmente em relação ao bloco de cavidade 4, e uma segunda superfície de apoio 9 (figura 4), orientada longitudinalmente em relação ao bloco de cavidade 4, cada superfície de apoio 8, 9 sendo destinada a formar um apoio para uma superfície 11, 12 correspondente de um núcleo 10 (figura 5).

[0033] O bloco de cavidade inferior 4 é equipado com dois parafusos de pressão 13, 14 aparafusados nas passagens filetadas do bloco de cavidade 4, e destinados a manter o núcleo 10 em posição contra as superfícies de apoio 8, 9; os parafusos 13,14 se estendendo paralelamente ao plano de junção 5. Os parafusos de pressão 13,14 são colocados em frente às superfícies de apoio 8, 9 e se estendem perpendicularmente a estas superfícies de apoio. Os parafusos 13, 14 se estendem,

5/6 assim, sensivelmente de maneira perpendicular um em relação ao outro e têm, cada um, meios de limitação de momento. Estes são colocados entre uma cabeça de aperto 15 e uma parte filetada 16 do parafuso de pressão 13, 14, e são concebidos para transmitir o momento de aperto da cabeça 15 para a parte filetada 16 quando o dito momento é inferior a um valor determinado e, para desacoplar a cabeça 15 e a parte filetada 16 quando o dito momento é superior ao valor determinado.

[0034] Tais meios de limitação de momento são conhecidos por outras aplicações, notadamente do Pedido de Patente FR 2.841.946, e sua estrutura não será descrita aqui em mais detalhe.

[0035] Estes meios de limitação de momento são calibrados de tal maneira que o valor determinado do momento de aperto, além do qual a cabeça 15 é desacoplada da parte filetada 16 do parafuso de pressão 13, 14, está compreendido entre 0,1 e 5 N.m, preferencialmente da ordem de 1 N.m. Quando este momento é ultrapassado, um estalido pode ser produzido de maneira a informar o operador.

[0036] O bloco de cavidade inferior 4 é montado com a ajuda de parafuso 17 sobre uma sola inferior 18 plana e alongada, de forma igualmente retangular. As duas extremidades opostas da sola 18 são equipadas com punhos 19. A sola 18 tem, além disto, duas orelhas laterais 20 colocadas de um lado e de outro de um plano longitudinal mediano, e que formam uma chapa no interior da qual é montado o eixo 3. Mais particularmente, o eixo 3 é guiado por dois rolamentos de esferas 21 montados nas orelhas 20, e é perpendicular ao plano mediano anteriormente mencionado.

[0037] A parte superior 1 da ferramenta de injeção tem, da mesma maneira, um bloco de cavidade superior 22, no qual é arranjada uma cavidade 6 colocada em frente àquela do bloco de cavidade inferior 4, depois da superposição dos blocos de cavidades 4, 22.

[0038] O bloco de cavidade superior 22 é fixado sobre uma sola superior 23 montada pivotante em relação à sola inferior 18, em torno do eixo 3.

[0039] A extremidade da sola superior afastada do eixo de pivotamento 3 é equipada de um punho 24.

6/6 [0040] O processo de moldagem de um modelo de palheta em cera 25 será descrito agora em mais detalhe.

[0041] No caso onde o modelo 25 tem uma parte oca, tal como um circuito de resfriamento, um núcleo em cerâmica 10 é montado na cavidade 6 do bloco de cavidade inferior 4.

[0042] Os parafusos de pressão 13, 14 são então apertados de maneira que as superfícies 11, 12 do núcleo 10 venham em apoio contra a superfícies de apoio 8, 9 da casca inferior 4. O operador exerce para isto, sobre os parafusos, um momento superior ao momento máximo autorizado pelos meios de limitação, e é informado desta ultrapassagem por um estalido, como indicado aqui acima.

[0043] Uma vez que o núcleo 10 esteja posicionado de maneira correta e mantido no bloco de cavidade inferior 4, a ferramenta de injeção é fechada, quer dizer, as partes superior e inferior 1, 2 são pivotadas de maneira a superpor os dois blocos de cavidades 4, 22, e assim as cavidades 6. A forma das cavidades 6 situadas então uma em relação à outra, corresponde àquela da peça a moldar 25, visível na figura 5. Em particular, as cavidades 6 definem a forma de uma palheta 25 que tem uma lâmina 26 e uma plataforma 27.

[0044] Uma prensa (não representada) apóia em seguida sobre cada uma das faces externas das solas 18, 23, e cera é injetada nas cavidades 6 em torno do núcleo 10, através do canal de injeção 7, e depois resfriada de maneira a se solidificar e formar um modelo de palheta em cera 25 (figura 5).

[0045] A ferramenta da invenção é então aberta por meio de pivotamento da parte superior 1 em torno do eixo 3, o modelo 25 com seu núcleo 10 sendo em seguida retirado da cavidade 6.

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Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Ferramenta de injeção de uma peça, comportando dois blocos de cavidades (4, 22) nos quais são arranjadas cavidades (6) cuja forma, depois de superposição dos blocos de cavidades, corresponde àquela da peça a moldar (25), pelo menos um dos blocos de cavidades (4) sendo equipado com meios de posicionamento de um núcleo comportando pelo menos uma superfície de apoio (8, 9) destinada a formar um apoio para o núcleo (10) e pelo menos um parafuso de pressão (13, 14) aparafusado em uma passagem filetada do bloco de cavidade (4) e destinado a manter o núcleo (10) em posição contra a superfície de apoio (8, 9), caracterizada pelo fato de comportar meios de limitação do esforço aplicado ao núcleo pelo parafuso de pressão (13, 14).
2. 2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os meios de limitação de esforço serem meios de limitação de momento, colocados entre uma cabeça de aperto (15) e uma parte filetada (16) do parafuso de pressão (13, 14), e concebidos para transmitir o momento de aperto da cabeça (15) para a parte filetada (16) quando o dito momento é inferior a um valor determinado e para desacoplar a cabeça (15) e a parte filetada (16) quando o dito momento é superior ao valor determinado.
3. 3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de comportar duas superfícies de apoio (8, 9) destinadas a formar um apoio para o núcleo (10) e dois parafusos de pressão (13, 14) colocados em frente às superfícies de apoio (8, 9) e destinados a manter o núcleo (10) em posição contra as duas superfícies de apoio (8, 9), os parafusos (13, 14) se estendendo sensivelmente de maneira perpendicular um em relação ao outro e tendo, cada um, meios de limitação de momento.
4. 4. Ferramenta de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de o valor determinado do momento de aperto além do qual a cabeça (15) é desacoplada da parte filetada (16) do parafuso de pressão (13, 14) estar compreendido entre 0,1 e 5 N.m, preferivelmente da ordem de 1 N.m.
5. 5. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 4,

   2/2 caracterizada pelo fato de comportar um bloco de cavidade inferior (4) fixo e um bloco de cavidade superior (22) móvel, a superfície de apoio (8, 9) sendo formada na cavidade (6) do bloco de cavidade fixo (4), o parafuso de pressão (13, 14) sendo montado sobre o bloco de cavidade fixo (4).
6. 6. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de os dois blocos de cavidades (4, 22) serem montados pivotantes um em relação ao outro em torno de um eixo (3) entre uma posição de moldagem na qual os dois blocos de cavidades (4, 22) são superpostos, e uma posição de desmoldagem na qual os dois blocos de cavidades (4, 22) são separados.
7. 7. Ferramenta de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de pelo menos um (4) dos blocos de cavidades ser montado pivotante em torno do eixo (3) por meio de pelo menos um rolamento, por exemplo, um rolamento de esferas (21).

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