BR112012033618B1

BR112012033618B1 - manufacturing process of a railcar crosspiece

Info

Publication number: BR112012033618B1
Application number: BR112012033618A
Authority: BR
Inventors: Gotlund Erik; Salamasick Nick; Makary Vaughn
Original assignee: Nevis Ind Llc
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2019-01-08
Also published as: MX2013000186A; RU2012156917A; CZ2012966A3; BR112012033618A2; MX341091B; CA2803967A1; RU2620835C2; AU2012255958B2; WO2012158695A1; AU2012255958A1; US20120291976A1; CA2803967C; ZA201300029B; CN103097055A

Abstract

quadro lateral e travessa para um truque ferroviário e processo para fabricação dos mesmos. a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de uma travessa de um vagão ferroviário, qua inclui um par de cavidades de sapatas nas respectivas extremidades, configurado para ser inserido nas aberturas de travessa dos respectivos quadros laterais, inclui proporcionar um modelo de travessa para formação de uma parte de componente inferior e uma parte tampa de um molde. os machos, que definem uma região interna de uma travessa fundida de uma travessa fundida, são tanbém proporcionados. o modelo de travessa e os machos são configurados para limitar os ângulos de cavidades de sapatas dentro de cerca de <sym>0,5°.side frame and crosspiece for a rail trick and process for manufacturing them. The present invention relates to a method of manufacturing a railcar rail, which includes a pair of shoe cavities at their ends, configured to be inserted into the rail openings of the respective side frames, including providing a rail design. for forming a lower component part and a lid part of a mold. Males, which define an internal region of a fused crossmember of a fused crossmember, are also provided. The crossmember design and taps are configured to limit shoe cavity angles within about <0.5 °.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA TRAVESSA DE UM VAGÃO FERROVIÁRIO.Descriptive Report of the Invention Patent for the MANUFACTURING PROCESS OF A RAILWAY WAGON.

Antecedentes [001] Vagões ferroviários consistem, tipicamente, em um vagão sob trilhos que se apoia em um par de conjuntos de truques. Os conjuntos de truques incluem um par de quadros laterais e eixos montados ligados conjuntamente por meio de uma travessa e um sistema de amortecimento. O vagão se apoia no bojo central da travessa, que age como um ponto de rotação para o sistema de truque. Os movimentos do corpo do vagão são neutralizados pelas molas e amortecedores em cunha de atrito, que ligam a travessa e os quadros laterais. Os quadros laterais incluem pedestais, que definem uma mandíbula na qual um conjunto de rodas de um eixo montado é posicionado por uso de um adaptador de mancai de rolamento.Background [001] Railway wagons typically consist of a railroad wagon that rests on a pair of sets of bogies. The sets of bogies include a pair of side frames and assembled axles connected together by means of a crosspiece and a damping system. The wagon rests on the central bowl of the crosspiece, which acts as a turning point for the bogie system. The movements of the wagon body are neutralized by the friction wedge springs and dampers, which connect the crosspiece and the side frames. The side frames include pedestals, which define a jaw in which a set of wheels on an assembled axle is positioned using a rolling bearing adapter.

[002] Os quadros laterais e as travessas podem ser formados por várias técnicas de fundição. A técnica mais comum para a produção desses componentes é por meio de fundição em areia. A fundição em areia representa um processo de alta produção e baixo custo para a forma de formas ocas complexas, tais como quadros laterais e travessas. Em uma operação típica de fundição em areia, (1) um molde é formado por acondicionamento de areia em torno de um modelo, que inclui, geralmente, o sistema de rede de canais de alimentação; (2) o modelo é removido do molde; (3) machos são colocados no molde, que é fechado; (4) o molde é enchido com metal no estado líquido pela rede de canais de alimentação; (5) o metal é deixado resfriar no molde; (6) o metal solidificado, referido como uma peça fundida bruta, é removido por quebra do molde; e (7) a peça fundida é terminada e limpa, que pode incluir o uso de esmeriladeiras, máquinas de solda, tratamento térmico e usinagem.[002] Side frames and sleepers can be formed by various casting techniques. The most common technique for the production of these components is through sand casting. Sand casting represents a high production and low cost process for the form of complex hollow shapes, such as side frames and sleepers. In a typical sand casting operation, (1) a mold is formed by wrapping sand around a model, which generally includes the feeder network system; (2) the model is removed from the mold; (3) taps are placed in the mold, which is closed; (4) the mold is filled with metal in liquid form through the network of feeding channels; (5) the metal is allowed to cool in the mold; (6) the solidified metal, referred to as a raw melt, is removed by breaking the mold; and (7) the casting is finished and cleaned, which may include the use of grinders, welding machines, heat treatment and machining.

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2/33 [003] Em uma operação de fundição em areia, o molde é criado por uso de areia como um material de base, misturado com um aglutinante para manutenção da forma. O molde é criado em duas metades componente superior (parte de topo) e componente inferior (fundo), que são separados ao longo da linha divisória. A areia é acondicionada em torno do modelo e mantém a forma do modelo, após este ter sido tirado do molde. Os ângulos de conicidade iguais ou superiores a 3 graus são usinados no modelo, para garantir que o modelo é liberado do molde durante a extração. Em algumas operações de fundição em areia, um molde de caixa é usado para suportar a areia durante o processo de moldagem pelo processo de vazamento. Os machos são inseridos no molde e tampão componente superior é colocado no componente inferior para fechar o molde.2/33 [003] In a sand casting operation, the mold is created by using sand as a base material, mixed with a binder to maintain the shape. The mold is created in two halves, upper component (top part) and lower component (bottom), which are separated along the dividing line. The sand is wrapped around the model and maintains the shape of the model after it has been removed from the mold. Taper angles equal to or greater than 3 degrees are machined in the model, to ensure that the model is released from the mold during extraction. In some sand casting operations, a box mold is used to support the sand during the casting process. The taps are inserted into the mold and the upper component plug is placed in the lower component to close the mold.

[004] Quando da fundição de uma peça complexa ou oca, machos são usados para definir a parte interna oca, ou seções complexas que não podem ser criadas de outro modo com o modelo. Esses machos são tipicamente criados por moldagem de areia e aglutinante em uma caixa, formada como o item em criação com o macho. Essas caixas de machos são acondicionadas manualmente ou criadas por uso de um soprador de machos. Os machos são removidos da caixa e colocados no molde. Os machos são localizados no molde por uso de marcações de machos, para orientar a colocação e impedir o deslocamento do macho, durante vazamento do metal. Adicionalmente, chapelins podem ser usados para suportar ou limitar o movimento dos machos, e que fundem no metal de base durante a solidificação.[004] When casting a complex or hollow part, taps are used to define the hollow inner part, or complex sections that cannot be created otherwise with the model. These males are typically created by molding sand and binder in a box, formed as the item being raised with the male. These core boxes are either packed manually or created using a core blower. The taps are removed from the box and placed in the mold. The taps are located in the mold by using tap marks to guide the placement and prevent the tap from moving during metal leakage. In addition, chaplets can be used to support or limit the movement of the taps, which melt into the base metal during solidification.

[005] O molde contém tipicamente o sistema de rede de canais de alimentação, que proporciona uma rota para o metal em fundição e controla o fluxo de metal para a cavidade. Essa rede de canais de alimentação consiste de um canal de entrada, que controla a velocidade do[005] The mold typically contains the feed channel network system, which provides a route to the molten metal and controls the flow of metal into the cavity. This network of supply channels consists of an input channel, which controls the speed of the

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3/33 fluxo de metal e que se conecta às bicas. As bicas são canais para escoamento do metal pelos canais de alimentação para a cavidade. Os canais de alimentação controlam as vazões para a cavidade e impedem a turbulência do líquido.3/33 metal flow and which connects to the spouts. Spouts are channels for the flow of metal through the feed channels into the cavity. The feeding channels control the flow rates to the cavity and prevent the liquid from turbulent.

[006] Após o metal ter sido vazado no molde, a peça fundida é resfriada e retrai na medida em que se aproxima do estado sólido. Na medida em que o metal se contrai, deve-se continuar alimentando mais metal líquido às áreas que se contraem, ou vazios vão estar presentes na peça final. Em áreas de alta contração, tubos ascendentes são colocados no molde, para proporcionar um reservatório secundário, que vai ser cheio durante o vazamento. Esses tubos ascendentes são as últimas áreas que vão se solidificar, e, desse modo, permitem que o conteúdo se mantenha no estado líquido mais tempo do que a cavidade da peça sendo fundida. Na medida em que o conteúdo da cavidade se resfria, os tubos ascendentes alimentam as áreas de contração, garantindo que um objeto fundido final sólido seja produzido. Os tubos ascendentes, que são abertos na parte de topo do molde de componente superior, podem agir também como canais ascendentes para escapamento de gases, durante vazamento e resfriamento.[006] After the metal has been poured into the mold, the molten part is cooled and retracts as it approaches the solid state. As the metal contracts, more liquid metal must be fed into the contracting areas, or voids will be present in the final piece. In areas of high contraction, risers are placed in the mold, to provide a secondary reservoir, which will be filled during the leak. These risers are the last areas that will solidify, and thus allow the contents to remain in the liquid state longer than the cavity of the part being melted. As the cavity content cools, the riser tubes feed the contraction areas, ensuring that a final solid cast object is produced. The risers, which are opened at the top of the upper component mold, can also act as risers for exhaust gases during leakage and cooling.

[007] Nas várias técnicas de fundição, são usados diferentes aglutinantes de areia para permitir que a areia mantenha a forma do modelo. Esses aglutinantes têm um grande efeito no produto final, pois controlam a estabilidade dimensional, o acabamento superficial e os detalhes de fundição obteníveis em cada processo específico. Os dois processos de fundição em areia mais típicos incluem: (1) areia verde, consistindo de areia de sílica, aglutinantes orgânicos e água; e (2) material aglutinante químico ou de resina, consistindo em areia de sílica e adesivos aglutinantes químicos de cura rápida, tal como de uretano - fenólico. Tradicionalmente, os quadros laterais e as travessas têm sido criados[007] In the various casting techniques, different sand binders are used to allow the sand to maintain the shape of the model. These binders have a great effect on the final product, as they control the dimensional stability, surface finish and casting details obtainable in each specific process. The two most typical sand casting processes include: (1) green sand, consisting of silica sand, organic binders and water; and (2) chemical or resin binder material, consisting of silica sand and fast-curing chemical binder adhesives, such as urethane - phenolic. Traditionally, side frames and sleepers have been created

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4/33 por uso de processo de areia verde, devido ao custo mais baixo associado com os materiais de moldagem. Ainda que esse processo tenha sido efetivo na produção desses componentes por muitos anos, há desvantagens relativas a ele.4/33 for using the green sand process, due to the lower cost associated with molding materials. Although this process has been effective in producing these components for many years, there are disadvantages to it.

[008] Os quadros laterais e as travessas produzidos por meio de operação em areia verde mencionada acima apresentam vários problemas. Primeiro, os ângulos de conicidade relativamente grandes, necessários nos modelos, resultam em ângulos de conicidade correspondentes nos itens fundidos. Nas áreas nas quais são necessárias seções planas, tal como a área de pedestal nos quadros laterais, e cavidades de sapatas de atrito na travessa, machos devem ser usados para criar essas características. Esses machos têm uma tendência a deslocamento e flutuação durante o vazamento. Esse movimento pode resultar em dimensões inconsistentes do produto final, um maior tempo de acabamento, ou sucateamento do componente se fora de dimensões específicas. Outros problemas com essas operações de fundição vão ficar evidentes por leitura da descrição feita abaixo.[008] The side frames and sleepers produced by the green sand operation mentioned above present several problems. First, the relatively large taper angles required in the models result in corresponding taper angles in the cast items. In areas where flat sections are required, such as the pedestal area in the side frames, and friction shoe cavities in the crosspiece, taps should be used to create these characteristics. These males have a tendency to shift and fluctuate during casting. This movement can result in inconsistent dimensions of the final product, a longer finishing time, or scrapping of the component if outside specific dimensions. Other problems with these smelting operations will be evident by reading the description below.

Breve Sumário [009] Um objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um molde de quadro lateral, para fundição de um quadro lateral de um truque de vagão ferroviário. O quadro lateral inclui mandíbulas de pedestal dianteira e traseira para montagem de um conjunto de rodas de um eixo montado. O processo inclui a formação de uma parte de componente inferior e de componente superior de um molde de um material de fundição, para definir uma extremidade externa de uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, respectivamente, do quadro lateral. O molde inclui uma parte para fundição de uma área de pedestal do quadro lateral, incluindo o teto do pedestal, as superfícies de contato, a mandíbula vertical externa e aBrief Summary [009] An objective of the invention is to provide a manufacturing process for a side frame mold, for casting a side frame of a railway wagon bogie. The side frame includes front and rear pedestal jaws for mounting a set of wheels on a mounted axle. The process includes forming a lower component and upper component part of a die casting mold to define an outer end of a lower component part and an upper component part, respectively, of the side frame. The mold includes a part for casting a pedestal area of the side frame, including the pedestal ceiling, the contact surfaces, the external vertical jaw and the

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5/33 mandíbula vertical interna. As partes de componente inferior e de componente superior são depois curadas.5/33 internal vertical jaw. The lower and upper component parts are then cured.

[0010] Outro objetivo da invenção é proporcionar um processo para manufatura de machos, utilizados em conjunto com um molde, para fundição de um quadro lateral de um truque de vagão ferroviário, em que o quadro lateral inclui mandíbulas de pedestal dianteira e traseira para montagem de um conjunto de rodas de um eixo montado, e em que cada parte de pedestal se estende de uma respectiva extremidade do quadro lateral a uma abertura de travessa do quadro lateral. O processo inclui a formação de partes de componente inferior e de componente superior de pelo menos um macho de pedestal. As partes de componente inferior e de componente superior do macho do pedestal definem uma região interna de pelo menos um pedestal do quadro lateral. O processo inclui ainda a fixação conjunta das partes de componente inferior e de componente superior do macho do pedestal, para formar um conjunto de machos de pedestal, que vai ser inserido no molde.[0010] Another objective of the invention is to provide a process for manufacturing taps, used in conjunction with a mold, for casting a side frame of a railway wagon trick, in which the side frame includes front and rear pedestal jaws for assembly of a set of wheels of an assembled axle, and in which each part of the pedestal extends from a respective end of the side frame to a crosspiece opening of the side frame. The process includes forming lower and upper component parts of at least one pedestal male. The lower and upper component parts of the pedestal core define an internal region of at least one pedestal of the side frame. The process also includes the joint fixing of the lower and upper component parts of the pedestal core, to form a set of pedestal cores, which will be inserted into the mold.

[0011] Mais um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um quadro lateral de um truque de vagão ferroviário, em que o quadro lateral inclui mandíbulas de pedestal dianteira e traseira, para montagem de um conjunto de rodas de um eixo montado. O processo inclui proporcionar um molde, que define uma superfície externa e pelo menos uma mandíbula de pedestal de uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, respectivamente, do molde. A seguir, aço em fundição é vazado no molde e deixado solidificar. O quadro lateral fundido é removido do molde, e consiste na peça final, tubos ascendentes e uma rede de canais de alimentação. O excesso de material é esmerilhado do quadro lateral fundido, para formar um quadro lateral acabado. A quantidade de material em excesso removida do objeto fundido, na forma de costuras de machos, rebarbas[0011] Another objective of the invention is to provide a manufacturing process for a side frame of a railway wagon bogie, in which the side frame includes front and rear pedestal jaws, for mounting a set of wheels on an assembled axle. . The method includes providing a mold, which defines an outer surface and at least one pedestal jaw of a lower component part and an upper component part, respectively, of the mold. Then, molten steel is poured into the mold and allowed to solidify. The molten side frame is removed from the mold, and consists of the final piece, risers and a network of feed channels. The excess material is ground from the molten side frame to form a finished side frame. The amount of excess material removed from the molten object, in the form of core seams, burrs

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6/33 de linha divisória, tubos ascendentes, aparelhagem e canais ascendentes, é inferior a 10% do peso bruto do aço vazado originalmente no molde de quadro lateral.6/33 dividing line, risers, equipment and risers, is less than 10% of the gross weight of the steel originally cast in the side frame mold.

[0012] É mais um outro objetivo da invenção proporcionar um quadro lateral de um truque de vagão ferroviário, que inclui um par de colunas de quadro lateral, que definem uma abertura de travessa, e um par de pedestais que se estendem para longe das respectivas colunas de quadro lateral. Cada pedestal define uma mandíbula, configurada para prender o conjunto de rodas de um eixo montado. O quadro lateral inclui uma primeira nervura, posicionada em um lado interno de cada uma das colunas de quadro lateral, que é oposto a um lado da travessa da coluna de quadro lateral. Uma abertura é definida em cada coluna de quadro lateral. A abertura se estende pela primeira nervura e é dimensionada para receber um parafuso, para fixar uma placa de abrasão na parte lateral da travessa da coluna de quadro lateral.[0012] It is yet another objective of the invention to provide a side frame of a railway wagon bogie, which includes a pair of side frame columns, which define a beam opening, and a pair of pedestals that extend away from the respective side frame columns. Each pedestal defines a jaw, configured to hold the set of wheels on an assembled axle. The side frame includes a first rib, positioned on the inner side of each of the side frame columns, which is opposite one side of the side frame column cross member. An opening is defined in each side frame column. The opening extends through the first rib and is dimensioned to receive a screw, to fix an abrasion plate on the side of the crosspiece of the side frame column.

[0013] É ainda um outro objetivo da invenção proporcionar um processo para manufatura de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O processo inclui proporcionar uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior de um molde. Em uma seção de corpo principal do molde, uma linha separatória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente superior, é substancialmente centralizada entre as partes do molde que definem as aberturas da janela de freio nas partes laterais da travessa. O processo inclui ainda inserir um ou mais machos no molde, e a fundição da travessa.[0013] It is yet another object of the invention to provide a process for manufacturing a railway wagon bogie beam. The process includes providing a lower component part and an upper component part of a mold. In a main body section of the mold, a separating line, which separates the lower component part from the upper component part, is substantially centered between the parts of the mold that define the brake window openings on the side parts of the crosspiece. The process also includes inserting one or more cores into the mold, and casting the crosspiece.

[0014] É mais um outro objetivo da invenção proporcionar um conjunto de machos, para uso na manufatura de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O conjunto de machos inclui um macho de corpo principal, que define substancialmente toda a região interna da travessa, que se estende de um centro da travessa no sentido de contrachavetas internas, posicionadas nas seções de extremidades fora de bordo da[0014] It is another objective of the invention to provide a set of taps, for use in the manufacture of a railway wagon bogie beam. The set of taps includes a main body tap, which substantially defines the entire internal region of the crosspiece, which extends from a center of the crosspiece in the direction of internal counter-keys, positioned in the end sections outside the board.

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7/33 travessa, e que define, parcialmente, uma seção de extremidade interna da travessa, que se estende das contrachavetas internas no sentido das extremidades fora de bordo da travessa. O conjunto de machos também inclui machos de extremidades, que definem uma região interna da seção de extremidade da travessa, que não é definida pelo macho de corpo principal.7/33 cross member, and which partially defines an inner end section of the cross member, which extends from the internal counter-keys towards the outer edges of the cross member. The set of taps also includes end taps, which define an internal region of the crossbar end section, which is not defined by the main body tap.

[0015] Um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um molde de travessa, para fundição de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O processo inclui a formação de uma parte de componente inferior e de componente superior de um material de fundição, para definir uma superfície externa de uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, respectivamente, da travessa. Uma linha separatória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente superior, é substancialmente centralizada entre as partes do molde, que definem aberturas de janela de freio nas partes laterais da travessa. O processo também inclui a cura da parte de componente inferior e de componente superior.[0015] Another objective of the invention is to provide a manufacturing process for a beam mold, for casting a beam of a railway wagon bogie. The process includes forming a lower component and upper component part of a casting material, to define an outer surface of a lower component part and an upper component part, respectively, of the crosspiece. A separator line, which separates the lower component part from the upper component part, is substantially centered between the parts of the mold, which define brake window openings on the sides of the crosspiece. The process also includes curing the lower and upper component parts.

[0016] É mais um outro objetivo da invenção proporcionar um conjunto de machos para uso na manufatura de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O conjunto de machos inclui um macho de corpo principal, que define substancialmente toda uma região interna da travessa, que se estende de um centro da travessa no sentido das contrachavetas internas, posicionadas nas seções de extremidades fora de bordo da travessa, e que define parcial mente uma seção de extremidade interna da travessa, que se estende das contrachavetas internas no sentido das respectivas extremidades da travessa. O conjunto também inclui machos de extremidades, que definem uma região interna da seção de extremidade da travessa, que não é definida pelo macho de corpo principal.[0016] It is yet another objective of the invention to provide a set of taps for use in the manufacture of a railway wagon beams. The set of taps includes a main body tap, which substantially defines an entire internal region of the crosspiece, which extends from a center of the crosspiece in the direction of the internal counter-keys, positioned in the outer edge sections of the crosspiece, and which partially defines an internal end section of the cross member, extending from the internal counter-keys towards the respective ends of the cross member. The set also includes end taps, which define an internal region of the crossbar end section, which is not defined by the main body tap.

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8/33 [0017] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um molde de travessa, para fundição de uma travessa de uma travessa. O processo inclui a formação de uma parte de componente inferior e de componente superior de um molde de um material de fundição, para definir uma superfície externa de uma parte de componente superior e de uma parte de componente inferior, respectivamente, da travessa. Uma linha divisória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente superior, é substancialmente centralizada entre as partes do molde que definem aberturas de janela de freio nas partes laterais da travessa. O processo inclui ainda a cura da parte de componente inferior e de componente superior.8/33 [0017] Yet another objective of the invention is to provide a manufacturing process for a beam mold, for casting a beam of a beam. The process includes forming a lower component and upper component part of a mold of a casting material, to define an outer surface of an upper component part and a lower component part, respectively, of the crosspiece. A dividing line, which separates the lower component part from the upper component part, is substantially centered between the parts of the mold that define brake window openings on the sides of the crosspiece. The process also includes curing the lower component and upper component.

[0018] Mais um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O processo inclui proporcionar um molde, que inclui uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior. Uma linha divisória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente superior, é substancialmente centralizada entre as partes do molde que definem aberturas de janela de freio nas partes laterais da travessa. O processo inclui o vazamento de um aço em fundição para o molde e deixar com que este se solidifique. A travessa fundida é depois removida do molde, e consiste na parte travessa final, tubos ascendentes e sistema de rede de canais de alimentação. O excesso de material é esmerilhado da travessa fundida, para formar uma travessa acabado. A quantidade de material em excesso removida do objeto fundido, na forma de costuras de machos, tubos ascendentes e rede de canais de alimentação, é inferior a 15% do peso bruto do aço vazado originalmente no molde de travessa.[0018] Yet another objective of the invention is to provide a process for the manufacture of a rail wagon crosspiece. The method includes providing a mold, which includes a lower component part and an upper component part. A dividing line, which separates the lower component part from the upper component part, is substantially centered between the parts of the mold that define brake window openings on the sides of the crosspiece. The process includes pouring a molten steel into the mold and allowing it to solidify. The molten crosspiece is then removed from the mold, and consists of the final crosspiece, risers and feeder network system. The excess material is ground from the molten beam to form a finished beam. The amount of excess material removed from the molten object, in the form of core seams, risers and network of feed channels, is less than 15% of the gross weight of the steel originally cast in the crosspiece mold.

[0019] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo para fabricação de uma travessa de um truque de vagão ferroviário inclui proporcionar uma parte de componente inferior e uma parte[0019] Yet another objective of the invention is to provide a process for manufacturing a rail wagon beam crosspiece includes providing a bottom component part and a part

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 13/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 13/46

9/33 de componente superior de um molde. Em uma seção de corpo principal do molde, uma linha divisória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente inferior, é substancialmente centralizada entre as partes do molde que definem as aberturas de janelas de freio nas partes laterais da travessa. Um ou mais machos são inseridos no molde, e um material em fundição é vazado no molde, para, desse modo, fundir a travessa.9/33 upper component of a mold. In a main body section of the mold, a dividing line, which separates the lower component part from the lower component part, is substantially centered between the parts of the mold that define the brake window openings on the sides of the crosspiece. One or more cores are inserted into the mold, and a molten material is poured into the mold to thereby melt the crosspiece.

[0020] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um quadro lateral de um vagão ferroviário, em que o quadro lateral define uma abertura, pela qual uma travessa é posicionado. A abertura é definida por um par de colunas voltadas entre si, um assento de mola e um elemento de compressão. Um modelo de quadro lateral, para formação de uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior de um molde, é proporcionado juntamente com um ou mais machos que definem uma região interna do quadro lateral fundido. Nesse caso, o modelo de quadro lateral e os um ou mais machos são configurados para limitar um espaçamento entre as colunas voltadas entre si dentro de uma tolerância de cerca de ± 0,096 centímetro (0,038 polegada).[0020] Yet another objective of the invention is to provide a process for manufacturing a side frame of a railway wagon, in which the side frame defines an opening, through which a crosspiece is positioned. The opening is defined by a pair of columns facing each other, a spring seat and a compression element. A side frame model, for forming a lower component part and an upper component part of a mold, is provided together with one or more cores that define an internal region of the molten side frame. In this case, the side frame model and the one or more males are configured to limit spacing between the facing columns within a tolerance of about ± 0.096 centimeter (0.038 inch).

[0021] Mais um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de um quadro lateral de um vagão ferroviário, que inclui: proporcionar um modelo de quadro lateral para formar uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior de um molde; e proporcionar um ou mais machos que definem uma região interna de um quadro lateral fundido, em que pelo menos alguns dos um ou mais machos definem uma ou mais marcações em machos, para posicionamento dos um ou mais machos dentro da parte de componente inferior do molde. Uma distância entre uma superfície externa das uma ou mais marcações de machos e uma superfície da parte de componente inferior do molde, que é mais próxima da superfície externa das[0021] Another object of the invention is to provide a process for manufacturing a side frame of a railway wagon, which includes: providing a side frame model to form a lower component part and an upper component part of a mold; and providing one or more taps that define an internal region of a molten side frame, where at least some of the one or more taps define one or more taps on taps, for positioning the one or more taps within the lower component part of the mold . A distance between an outer surface of one or more tap marks and a surface of the lower component part of the mold, which is closest to the outer surface of the molds.

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 14/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 14/46

10/33 uma ou mais marcações de machos, é inferior ou igual a cerca de 0,076 centímetro (0,030 polegada).10/33 one or more markings of males, is less than or equal to about 0.076 centimeter (0.030 inch).

[0022] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de uma travessa de um vagão ferroviário, que inclui um parte de cavidades de sapatas nas respectivas extremidades configuradas para serem inseridas nas aberturas de travessa dos respectivos quadros laterais. O processo inclui proporcionar um modelo de travessa para formação de uma parte de componente inferior e de uma parte de componente superior de um molde; e proporcionar um ou mais machos, que definem uma região interna de uma travessa fundida. O modelo de travessa e os um ou mais machos são configurados para limitar os ângulos de cavidades de sapatas dentro de uma tolerância de cerca de ± 0,5°.[0022] Yet another object of the invention is to provide a process for manufacturing a rail wagon crosspiece, which includes a portion of shoe cavities at the respective ends configured to be inserted into the crosspiece openings of the respective side frames. The method includes providing a crosspiece model for forming a lower component part and an upper component part of a mold; and providing one or more taps, which define an internal region of a molten beam. The crosspiece model and the one or more taps are configured to limit shoe cavity angles within a tolerance of about ± 0.5 °.

[0023] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de uma travessa de um vagão ferroviário, que inclui um par de cavidades de sapatas nas respectivas extremidades, configurada para ser inserida nas aberturas da travessa do quadro lateral. O processo inclui: proporcionar um modelo de travessa para formar uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior de um molde; e proporcionar um ou mais machos que definem uma região interna de um uma travessa fundida. O modelo de travessa e os um ou mais machos são configurados para limitar uma largura entre o par de cavidades de sapatas dentro de uma tolerância de cerca de ± 0,160 centímetro (0,063 polegada).[0023] Yet another objective of the invention is to provide a process for manufacturing a rail wagon crosspiece, which includes a pair of shoe cavities at the respective ends, configured to be inserted into the side frame crosspiece openings. The process includes: providing a crosspiece model to form a lower component part and an upper component part of a mold; and providing one or more cores that define an internal region of a molten beam. The crosspiece model and the one or more taps are configured to limit a width between the pair of shoe cavities within a tolerance of about ± 0.160 centimeter (0.063 inch).

[0024] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um processo de fabricação de uma travessa de um vagão ferroviário. O processo inclui: proporcionar um modelo de travessa para formação de uma parte de componente inferior e uma parte de componente inferior de um molde; e proporcionar um ou mais machos, que definem uma região interna de uma travessa fundida. Pelo menos alguns dos um ou[0024] Yet another objective of the invention is to provide a process for manufacturing a railway wagon crosspiece. The process includes: providing a crosspiece model for forming a lower component part and a lower component part of a mold; and providing one or more taps, which define an internal region of a molten beam. At least some of the one or

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11/33 mais machos definem uma ou mais marcações de machos, para posicionar os um ou mais machos dentro da parte de componente inferior do molde. Uma distância entre uma superfície externa das uma ou mais marcações de machos e uma superfície da parte de componente inferior do molde, que é mais próxima à superfície externa das uma ou mais marcações de machos, é inferior ou igual a cerca de 0,076 centímetro (0,030 polegada).11/33 more males define one or more male markings, to position the one or more males within the lower component part of the mold. A distance between an outer surface of one or more tap marks and a surface of the lower component part of the mold, which is closest to the outer surface of one or more tap marks, is less than or equal to about 0.076 centimeter (0.030 inch).

[0025] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um molde para fundição de um quadro lateral de um truque de vagão ferroviário. O quadro lateral inclui mandíbulas de pedestal dianteira e traseira para montagem de um conjunto de rodas de um eixo montado, o molde compreendendo uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, que são formadas de um material de moldagem, para definir uma extremidade externa de uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, respectivamente, do quadro lateral. O molde inclui uma parte para fundição de pelo menos uma mandíbula de pedestal do quadro lateral.[0025] Yet another objective of the invention is to provide a mold for casting a side frame of a railway wagon bogie. The side frame includes front and rear pedestal jaws for mounting a set of axle mounted wheels, the mold comprising a lower component part and an upper component part, which are formed of a molding material, to define an end outer part of a lower component part and an upper component part, respectively, of the side frame. The mold includes a part for casting at least one pedestal jaw of the side frame.

[0026] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar uma travessa de um truque de vagão ferroviário formado de um molde. A travessa inclui uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior. Uma linha divisória, que define a parte de componente inferior e a parte de componente superior, é configurada de modo que em uma seção de corpo principal da travessa, a linha divisória é substancialmente centralizada entre as aberturas de janelas de freio nas partes laterais da travessa.[0026] Yet another objective of the invention is to provide a rail wagon crosspiece formed from a mold. The crosspiece includes a lower component part and an upper component part. A dividing line, which defines the lower component part and the upper component part, is configured so that in a main body section of the cross member, the dividing line is substantially centered between the brake window openings on the sides of the cross member .

[0027] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar um molde para fabricação de uma travessa de um truque de vagão ferroviário. O molde inclui uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior. Uma linha divisória, que separa a parte de componente inferior da parte de componente inferior, é substancialmente[0027] Yet another objective of the invention is to provide a mold for the manufacture of a rail wagon beams. The mold includes a lower component part and an upper component part. A dividing line, which separates the lower component part from the lower component part, is substantially

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 16/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 16/46

12/33 centralizada entre as partes do molde que definem as aberturas de janelas de freio nas partes laterais da travessa.12/33 centralized between the parts of the mold that define the openings of brake windows on the sides of the crosspiece.

[0028] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar uma travessa de um truque de vagão ferroviário formado de um molde. A travessa inclui uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior. Uma linha divisória, que define a parte de componente inferior e a parte de componente superior, é configurada de modo que seções de extremidades fora de bordo sejam substancialmente definidas pela parte de componente inferior.[0028] Yet another objective of the invention is to provide a rail wagon crosspiece formed from a mold. The crosspiece includes a lower component part and an upper component part. A dividing line, which defines the lower component part and the upper component part, is configured so that outboard edge sections are substantially defined by the lower component part.

[0029] Ainda um outro objetivo da invenção é proporcionar uma travessa de um truque de vagão ferroviário formado de um molde. A travessa inclui uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior. As respectivas superfícies de união das partes componente inferior e tampa têm uma forma complementar não plana.[0029] Yet another objective of the invention is to provide a rail wagon crosspiece formed from a mold. The crosspiece includes a lower component part and an upper component part. The respective joining surfaces of the lower component and cover parts have a complementary non-flat shape.

[0030] Outros aspectos e vantagens vão ser, ou vão ficar, evidentes para aqueles versados na técnica por exame das figuras e descrição detalhada apresentadas a seguir. Intenciona-se que todos esses aspectos e vantagens adicionais, incluídos dentro dessa descrição, fiquem dentro do âmbito das reivindicações, e sejam protegidos pelas reivindicações apresentadas abaixo.[0030] Other aspects and advantages will be, or will be, evident for those versed in the technique by examining the figures and detailed description presented below. It is intended that all of these additional aspects and advantages, included within that description, fall within the scope of the claims, and are protected by the claims presented below.

[0031] Breve Descrição dos Desenhos [0032] Os desenhos em anexo são incluídos para proporcionar um entendimento adicional das reivindicações, e são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo. A descrição detalhada e as concretizações ilustradas descritas servem para explicar os princípios definidos pelas reivindicações.[0031] Brief Description of the Drawings [0032] The attached drawings are included to provide an additional understanding of the claims, and are incorporated and form a part of this specification. The detailed description and the illustrated embodiments described serve to explain the principles defined by the claims.

[0033] As Figuras 1A e 1B ilustram vistas em perspectiva e lateral, respectivamente, de um quadro lateral exemplificativo de um truque de vagão ferroviário.[0033] Figures 1A and 1B illustrate perspective and side views, respectively, of an exemplary side picture of a railway wagon trick.

[0034] As Figuras 2A e 2B ilustram uma superfície interna de uma[0034] Figures 2A and 2B illustrate an internal surface of a

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 17/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 17/46

13/33 coluna de quadro lateral exemplificativo, que inclui um par de reforços de coluna.13/33 exemplary side frame column, which includes a pair of column reinforcements.

[0035] A Figura 3 ilustra uma mandíbula de pedestal exemplificativa de um quadro lateral fundido.[0035] Figure 3 illustrates an exemplary pedestal jaw of a cast side frame.

[0036] A Figura 4 ilustra operações exemplificativas para fabricação de um quadro lateral.[0036] Figure 4 illustrates exemplary operations for manufacturing a side frame.

[0037] A Figura 5A ilustra partes exemplificativas de componente inferior e tampa de um molde, para formação de um quadro lateral.[0037] Figure 5A illustrates exemplary parts of the lower component and cover of a mold, for forming a side frame.

[0038] A Figura 5B ilustra tubos ascendentes e sistema de rede de canais de alimentação exemplificativos para o quadro lateral.[0038] Figure 5B illustrates risers and an exemplary supply channel network system for the side frame.

[0039] A Figura 6 ilustra machos exemplificativos, que podem ser utilizados com o molde.[0039] Figure 6 illustrates exemplary males, which can be used with the mold.

[0040] A Figura 7 ilustra uma travessa exemplificativa, que pode ser utilizada em combinação com o quadro lateral mencionado acima.[0040] Figure 7 illustrates an example tray, which can be used in combination with the side frame mentioned above.

[0041] A Figura 8 ilustra tubos ascendentes e sistema de rede de canais de alimentação exemplificativos para formação da travessa.[0041] Figure 8 illustrates risers and an exemplary feeding channel network system for forming the crosspiece.

[0042] A Figura 9A ilustra um molde exemplificativo para formação de uma travessa.[0042] Figure 9A illustrates an example mold for forming a crosspiece.

[0043] A Figura 9B ilustra uma travessa exemplificativa formada no molde da Figura 9A.[0043] Figure 9B illustrates an exemplary crosspiece formed in the mold of Figure 9A.

[0044] A Figura 9C ilustra seção transversal exemplificativa de um molde e um macho de travessa dentro do molde de travessa.[0044] Figure 9C illustrates an exemplary cross section of a mold and a crosspiece male within the crosspiece mold.

[0045] A Figura 10A ilustra uma seção transversal de uma travessa em uma região de janela de freio.[0045] Figure 10A illustrates a cross section of a crosspiece in a brake window region.

[0046] A Figura 10B ilustra uma seção transversal de uma cavidade de sapata de atrito de uma travessa.[0046] Figure 10B illustrates a cross section of a friction shoe cavity in a crosspiece.

[0047] A Figura 11 ilustra um conjunto de machos, que pode ser utilizado em conjunto com um molde para formação de uma travessa. Descrição Detalhada dos Desenhos [0048] A Figura 1A ilustra uma vista em perspectiva de um quadro[0047] Figure 11 illustrates a set of taps, which can be used in conjunction with a mold for forming a tray. Detailed Description of the Drawings [0048] Figure 1A illustrates a perspective view of a painting

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 18/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 18/46

14/33 lateral 100 de um truque de vagão ferroviário. O vagão ferroviário pode corresponder a um vagão de carga, tais como aqueles utilizados nos Estados Unidos para conduzir carga superior a 99,8 toneladas (220.000 Ib) de carga ferroviária bruta. O quadro lateral 100 inclui uma abertura de travessa 110 e um par de pedestais 105.14/33 side 100 of a railway wagon trick. The railway wagon may correspond to a freight wagon, such as those used in the United States to carry cargo exceeding 99.8 tonnes (220,000 Ib) of gross railway cargo. Side frame 100 includes a beam opening 110 and a pair of pedestals 105.

[0049] A abertura de travessa 110 é definida por um par de colunas de quadro lateral 120, um elemento de compressão 125 e um assento de mola 127. A abertura de travessa 110 é dimensionada para receber uma seção de extremidade fora de bordo 705 (Figura 7) de uma travessa 700 (Figura 7). Um grupo de molas (não mostrado) é posicionado entre as seções de extremidades fora de bordo 705 da travessa 700 e o assento de mola 127, e acopla resilientemente a travessa 700 ao quadro lateral 100.[0049] The header opening 110 is defined by a pair of side frame columns 120, a compression element 125 and a spring seat 127. The header opening 110 is sized to receive an outboard edge section 705 ( Figure 7) of a crosspiece 700 (Figure 7). A group of springs (not shown) is positioned between the outboard edge sections 705 of the cross member 700 and the spring seat 127, and resiliently couples the cross member 700 to the side frame 100.

[0050] Um par de placas de desgaste 135 é posicionado entre as cavidades de sapatas 710 das seções de extremidades fora de bordo 705 da travessa 700 e as colunas do quadro lateral 120. Uma única placa de desgaste exemplificativa 135 é ilustrada na Figura 1A, em um modo separado para fins ilustrativos. As placas de desgaste 135 e as cunhas de atrito (não mostradas) funcionam como absorvedores de choque, que impedem a oscilação contínua entre o quadro lateral 100 e a travessa 700. Todas as placas de desgaste 135 podem ser feitas de metal. As placas de desgaste 135 são configuradas para ficarem presas em uma parte lateral da coluna de quadro lateral 120, que fica voltada para a travessa 700 (isto é, o lado da travessa da coluna do quadro lateral 120). As placas de desgaste 135 podem ser fixadas por prendedores, tal como um parafuso ou um conjunto de parafuso e porca, que propicie a remoção das placas de desgaste 135.[0050] A pair of wear plates 135 is positioned between the shoe cavities 710 of the outboard edge sections 705 of the cross member 700 and the side frame columns 120. A single exemplary wear plate 135 is illustrated in Figure 1A, in a separate mode for illustrative purposes. Wear plates 135 and friction wedges (not shown) act as shock absorbers, which prevent continuous oscillation between side frame 100 and cross member 700. All wear plates 135 can be made of metal. The wear plates 135 are configured to be attached to a side part of the side frame column 120, which faces the cross member 700 (i.e., the side side of the side frame column 120). The wear plates 135 can be attached by fasteners, such as a screw or a set of screw and nut, which allows the removal of the wear plates 135.

[0051] Em operação, pressão é produzida contra as placas de desgaste 135 pelo movimento da travessa 700 dentro da abertura de tra[0051] In operation, pressure is produced against the wear plates 135 by the movement of the beam 700 inside the working opening

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15/33 vessa 110. Em quadros laterais conhecidos, as colunas de quadro lateral 120 tendem a ficarem deformadas elasticamente sob essas pressões de cunha. Por conseguinte, os prendedores que fixam as placas de desgaste 135 nas colunas de quadro lateral 120 ficam soltos. Para superar esses problemas, uma concretização do quadro lateral 100 do pedido de patente inclui os reforços de coluna 205 (Figura 2), na forma de nervuras 205 posicionadas nas colunas de quadro lateral 120.15/33 vessa 110. In known side frames, side frame columns 120 tend to become elastically deformed under these wedge pressures. Consequently, the fasteners that secure the wear plates 135 to the side frame columns 120 become loose. To overcome these problems, an embodiment of side frame 100 of the patent application includes column reinforcements 205 (Figure 2), in the form of ribs 205 positioned in side frame columns 120.

[0052] As Figuras 2A e 2B ilustram uma superfície interna 130 de uma coluna de quadro lateral exemplificativa 120, incluindo um par de reforços de coluna 205. Os reforços de coluna 205 são posicionados na superfície interna da coluna de quadro lateral 120 e se estendem entre as partes laterais do quadro lateral 100. Por exemplo, os reforços de coluna 205 se estendem entre as partes de componente inferior e tampa 102 e 103 do quadro lateral 100. Os reforços de coluna 205 podem ser centralizados dentro das aberturas 210, formadas nas colunas de quadro lateral 120 para os prendedores descritos acima. A espessura T 203 das colunas de quadro lateral 120 na região dos reforços de coluna 205 pode ser de cerca de 2,857 centímetros (1,125 polegada), em comparação a espessura de 1,587 centímetro (0,625 polegada) usada em colunas de quadro lateral conhecidas, que não incluem reforços de coluna. Os reforços de coluna 205 proporcionam um maior suporte às colunas de quadro lateral 120, para impedir que as colunas de quadro lateral 120 fiquem deformadas sob as pressões descritas acima. Além do mais, os reforços de coluna 205 aumentam o comprimento pelo qual os prendedores sofrem tensão. Em outras palavras, a parte sob tensão do prendedor é mais longa do que aquela de quadros laterais conhecidos. Isso permite que o prendedor tenha um esticamento mais longo durante a fixação, criando uma maior força de aperto, aumentado o tempo de vida útil da junta aparafusada.[0052] Figures 2A and 2B illustrate an internal surface 130 of an exemplary side frame column 120, including a pair of column reinforcements 205. The column reinforcements 205 are positioned on the inner surface of the side frame column 120 and extend between the side parts of the side frame 100. For example, the column reinforcements 205 extend between the lower component and cover parts 102 and 103 of the side frame 100. The column reinforcements 205 can be centered inside the openings 210, formed in the side frame columns 120 for the fasteners described above. The T 203 thickness of side frame columns 120 in the region of column reinforcements 205 may be about 2,857 centimeters (1,125 inches), compared to the thickness of 1,587 centimeters (0.625 inches) used in known side frame columns, which do not include column reinforcements. Column reinforcements 205 provide greater support for side frame columns 120, to prevent side frame columns 120 from being deformed under the pressures described above. In addition, 205 column reinforcements increase the length by which the fasteners are tensioned. In other words, the tensioned part of the fastener is longer than that of known side frames. This allows the fastener to have a longer stretch during fixing, creating a greater clamping force, increasing the service life of the bolted joint.

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 20/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 20/46

16/33 [0053] Voltando-se à Figura 1 A, cada pedestal 105 define uma mandíbula de pedestal 140, na qual um conjunto de rodas de um eixo montado do truque é montado. Em particular, cada mandíbula de pedestal 140 inclui um teto de pedestal 116, uma mandíbula vertical fora de bordo 117, uma mandíbula vertical a bordo 118, e superfícies de contato a bordo e fora de bordo 115 conhecidas como orelhas de impulsão, que ficam em contato direto com as superfícies complementares do adaptador e dos conjuntos de rodas. As superfícies de contato 115 determinam o alinhamento dos conjuntos de rodas dentro das mandíbulas de pedestal 140. Para proporcionar alinhamento correto, as superfícies de contato 115 são limpas durante um processo de acabamento, para remover imperfeições deixadas do processo de fundição.16/33 [0053] Turning to Figure 1 A, each pedestal 105 defines a pedestal jaw 140, in which a set of wheels of an assembled axle of the bogie is assembled. In particular, each pedestal jaw 140 includes a pedestal roof 116, an outboard vertical jaw 117, an onboard vertical jaw 118, and onboard and outboard contact surfaces 115 known as push ears, which lie in direct contact with the complementary surfaces of the adapter and wheel sets. The contact surfaces 115 determine the alignment of the wheel sets within the pedestal jaws 140. To provide correct alignment, the contact surfaces 115 are cleaned during a finishing process, to remove imperfections left from the casting process.

[0054] A Figura 3 ilustra uma mandíbula de pedestal exemplificativa 140 do quadro lateral 100, após o quadro lateral ter sido removido de um molde 500 (Figura 5A), mas antes do acabamento. Nesse estado, as superfícies de contato 115 não são planas. Em vez disso, as superfícies de contato 115 são afuniladas por um grau de ângulo de conicidade D 305, que corresponde a um ângulo de conicidade de um molde para fabricação do quadro lateral 100, como descrito abaixo. O ângulo de conicidade D 305 pode ser igual ou inferior a cerca de 1^o, que é inferior aos ângulos de conicidade de quadros laterais fundidos conhecidos, que podem ser iguais ou superiores a 3^o. Em uma concretização, o ângulo de conicidade é cerca de 3/4°. Outras partes podem ter também menores ângulos de conicidade. Por exemplo, o teto de pedestal 116 pode ter um ângulo de conicidade inferior a cerca de %°. Os ângulos de mandíbula 117 e de componente inferior 118 podem ser inferiores a cerca de %°. Quanto menor o ângulo de conicidade, menos acabamento é necessário para formar a superfície plana. Consequentemente, as superfícies de contato 115 do quadro lateral 100 requerem menos tempo[0054] Figure 3 illustrates an exemplary pedestal jaw 140 of side frame 100, after the side frame has been removed from a mold 500 (Figure 5A), but before finishing. In this state, the contact surfaces 115 are not flat. Instead, the contact surfaces 115 are tapered by a degree of taper angle D 305, which corresponds to a taper angle of a mold for manufacturing side frame 100, as described below. The taper angle D 305 may be equal to or less than about 1, which is less than the taper angle of the side frames molten known, which can be equal or greater than 3. In one embodiment, the taper angle is about 3/4. Other parts may also have smaller taper angles. For example, pedestal roof 116 may have a taper angle of less than about% °. The angles of jaw 117 and lower component 118 can be less than about%. The smaller the taper angle, the less finishing is required to form the flat surface. Consequently, the contact surfaces 115 of the side frame 100 require less time

Petição 870180133409, de 24/09/2018, pág. 21/46Petition 870180133409, of 9/24/2018, p. 21/46

17/33 de acabamento do que aqueles de quadros laterais fundidos conhecidos, porque há menos costuras de machos na área de pedestal.17/33 finish than those of known cast side frames, because there are less male seams in the pedestal area.

[0055] A Figura 4 ilustra operações exemplificativas para fabricação do quadro lateral 100 descrito acima. As operações são melhor entendidas com referência às Figuras 5 e 6.[0055] Figure 4 illustrates exemplary operations for manufacturing side frame 100 described above. The operations are best understood with reference to Figures 5 and 6.

[0056] No bloco 400, um molde 500 para fabricação do quadro lateral 100 pode ser formado. Com referência à Figura 5A, o molde 500 pode incluir uma parte de componente inferior 505 e uma parte de componente superior 510. A parte de componente inferior 505 do molde 500 inclui uma cavidade, formada na forma da parte lateral do componente inferior 102 do quadro lateral 100. A parte de componente superior 510 inclui uma cavidade, formada na forma da parte lateral da tampa 103 do quadro lateral 100.[0056] In block 400, a mold 500 for manufacturing side frame 100 can be formed. With reference to Figure 5A, the mold 500 may include a lower component part 505 and an upper component part 510. The lower component part 505 of the mold 500 includes a cavity, formed in the form of the side of the lower component 102 of the frame side 100. The upper component part 510 includes a cavity, formed in the form of the side part of the lid 103 of the side frame 100.

[0057] As respectivas partes podem ser formadas proporcionandose primeiro os primeiro e segundo modelos (não mostrados), que definem um perímetro externo da parte lateral do componente inferior 102 e da parte lateral da tampa 103, respectivamente, do quadro lateral 100. Os modelos podem definir parcialmente uma ou mais rotas de alimentação 540, para distribuição do material em fundição dentro do molde 500. As uma ou mais rotas de alimentação 540 são posicionadas vantajosamente em uma região central do molde 500, o que resulta em uma distribuição uniforme do material em fundição pelo molde 500. Por exemplo, as rotas de alimentação 540 podem ser posicionadas em uma área do molde 500, que define a abertura de travessa 110 do quadro lateral 100.[0057] The respective parts can be formed by first providing the first and second models (not shown), which define an external perimeter of the side of the lower component 102 and the side of the cover 103, respectively, of the side frame 100. The models can partially define one or more feed routes 540, for distribution of the casting material within the mold 500. The one or more feed routes 540 are advantageously positioned in a central region of the mold 500, which results in an even distribution of the material in casting by mold 500. For example, the feed routes 540 can be positioned in an area of the mold 500, which defines the crosspiece opening 110 of the side frame 100.

[0058] Os modelos (não mostrados) também definem uma parte de mandíbula de pedestal 520, que define a mandíbula de pedestal 140 do quadro lateral 100. Nos processos de formação conhecidos, os modelos não definem os detalhes da mandíbula de pedestal 140. Em vez disso,[0058] The models (not shown) also define a pedestal jaw part 520, which defines the pedestal jaw 140 of the side frame 100. In the known formation processes, the models do not define the details of the pedestal jaw 140. In instead,

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18/33 um macho, tendo a forma geral da área interna da mandíbula de pedestal 140, é inserido no molde, antes da fundição. Os machos tendem a movimentarem-se durante o processo de fundição, resultando em dimensões imprecisas, as costuras de machos grandes tendo que ser removidas.18/33 a male, having the general shape of the internal area of the pedestal jaw 140, is inserted into the mold, before casting. Males tend to move during the casting process, resulting in inaccurate dimensions, the seams of large males having to be removed.

[0059] O modelo descrito acima e um grupo de tubos ascendentes 535 podem ser depois inseridos nas respectivas caixas de moldagem 525 e 526, para reter um material de moldagem 527. Os tubos ascendentes 535 podem ser inseridos na parte de componente superior 510. Os tubos ascendentes 535 correspondem a estruturas cilíndricas ocas, nas quais o material em fundição é enchido durante as operações de fundição. Os tubos ascendentes 535 são posicionados nas áreas do molde que correspondem às áreas mais espessas do quadro lateral, que resfriam mais lentamente do que as outras áreas do quadro lateral. Os tubos ascendentes 535 funcionam como reservatórios de material em fundição, que compensam a contração que ocorre no material em fundição, na medida em que este resfria, e impedem, desse modo, a retração, ou ruptura a quente do quadro lateral fundido nas áreas mais espessas, que pode ocorrer de outro modo. Os tubos ascendentes exemplificativos 550 para o quadro lateral 100 são ilustrados na Figura 5B.[0059] The model described above and a group of risers 535 can then be inserted into the respective molding boxes 525 and 526, to retain a molding material 527. The risers 535 can be inserted into the upper component part 510. The risers 535 correspond to hollow cylindrical structures, in which the casting material is filled during the casting operations. The risers 535 are positioned in the areas of the mold that correspond to the thicker areas of the side frame, which cool more slowly than the other areas of the side frame. The risers 535 function as reservoirs of casting material, which compensate the contraction that occurs in the casting material, as it cools, and thus prevent the retraction, or hot rupture, of the molten side frame in the most thick, which can occur otherwise. Exemplary risers 550 for side frame 100 are illustrated in Figure 5B.

[0060] Em operações de fundição conhecidas, as localizações precisas necessitando de alimentação precisa não são geralmente conhecidas. Portanto, tubos ascendentes relativamente grandes (por exemplo, iguais ou superiores a 15,2 centímetros - 6 polegadas), que cobrem áreas maiores, são utilizados. Em comparação, nas concretizações descritas, as localizações precisas necessitando de alimentação precisa foram determinadas por meio de várias técnicas analíticas, como descrito abaixo. Por conseguinte, os tubos ascendentes 435, que são conside[0060] In known casting operations, precise locations requiring precise feeding are generally not known. Therefore, relatively large risers (for example, 15.2 centimeters - 6 inches or more), which cover larger areas, are used. In comparison, in the described embodiments, the precise locations requiring precise feeding were determined using various analytical techniques, as described below. Therefore, the 435 riser tubes, which are considered

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19/33 ravelmente menores em diâmetro (por exemplo, cerca de 10,2 centímetros - 4 polegadas - ou menos), podem ser utilizados, o que aperfeiçoa o rendimento da fundição. As alturas dos tubos ascendentes podem ser entre cerca de 10,2 (4) e 15,2 centímetros (6 polegadas). Em uma concretização, menos de 10% do peso bruto do material de fundição vazado no molde fica nos tubos ascendentes. Isso propicia o uso mais eficiente do material de fundição.19/33 considerably smaller in diameter (for example, about 10.2 centimeters - 4 inches - or less), can be used, which improves the casting performance. The height of the risers can be between about 10.2 (4) and 15.2 centimeters (6 inches). In one embodiment, less than 10% of the gross weight of the casting material cast in the mold is in the risers. This provides the most efficient use of the casting material.

[0061] As caixas de moldagem 525 e 527 são geralmente dimensionadas para seguir a forma do modelo, que é diferente daquela das caixas de moldagem utilizadas em operações de fundição conhecidas. Essas caixas de moldagem são geralmente dimensionadas para acomodar o maior item fundido em uma operação de fundição. Por exemplo, em operações de fundição conhecidas, a caixa de moldagem pode ser dimensionada para acomodar uma travessa ou um item ainda maior. Em comparação, como ilustrado na Figura 5A, as caixas de moldagem 525 e 527, de acordo com as concretizações descritas, têm uma forma que segue a forma geral do item sendo fundido. Por exemplo, as caixas de moldagem 525 e 526 na Figura 5A têm a forma geral do quadro lateral 100. A distância máxima L 530, entre uma borda das respectivas caixas de moldagem 525 e 525, e de uma parte mais próxima do modelo para a borda da caixa de moldagem pode ser inferior a 5,1 centímetros (duas polegadas). Essas caixas de moldagem 525 e 527 minimizam a quantidade de areia necessária para formar o molde 500. Por exemplo, a razão da areia de moldagem para o material em fundição, despejado no molde em operações subsequentes, pode ser inferior a 5:1. Essa é uma consideração importante, visto que o molde 500 pode ser apenas usado uma única vez quando da fundição.[0061] Molding boxes 525 and 527 are generally sized to follow the shape of the model, which is different from that of molding boxes used in known casting operations. These molding boxes are generally sized to accommodate the largest cast item in a casting operation. For example, in known casting operations, the molding box can be sized to accommodate a crosspiece or an even larger item. In comparison, as illustrated in Figure 5A, the molding boxes 525 and 527, according to the described embodiments, have a shape that follows the general shape of the item being melted. For example, the molding boxes 525 and 526 in Figure 5A have the general shape of the side frame 100. The maximum distance L 530, between an edge of the respective molding boxes 525 and 525, and from a part closer to the model for the molding box edge may be less than 5.1 centimeters (two inches). These molding boxes 525 and 527 minimize the amount of sand required to form mold 500. For example, the ratio of molding sand to the casting material, poured into the mold in subsequent operations, may be less than 5: 1. This is an important consideration, since mold 500 can only be used once when casting.

[0062] Um material de moldagem 527 é depois acondicionado na caixa de moldagem 525 e sobre e em torno do modelo, até que as caixas de moldagem 525 fiquem cheias. O material de moldagem 527 é[0062] A molding material 527 is then packed in the molding box 525 and on and around the model, until the molding boxes 525 are full. The 527 impression material is

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20/33 depois aparado ou nivelado com a caixa de moldagem, e depois curado para endurecer o material de moldagem 527. Os modelos são removidos uma vez que o material de moldagem 527 fica curado.20/33 then trimmed or leveled with the impression box, and then cured to harden the impression material 527. The templates are removed once the impression material 527 is cured.

[0063] O material de moldagem 527 pode corresponder a um material aglutinante químico ou resinoso, tal como um fenólico - uretano, em vez de produtos de areia verde utilizados em operações de fundição conhecidas. O material aglutinante químico propicia a formação de moldes com maior precisão e detalhes mais afinados.[0063] Molding material 527 may correspond to a chemical or resinous binder material, such as a phenolic - urethane, instead of green sand products used in known smelting operations. The chemical binder material provides the formation of molds with greater precision and finer details.

[0064] Para facilitar a remoção dos modelos (não conhecidos), as partes laterais das respectivas cavidades nas partes de componente inferior e tampa do molde 500 são formadas com um ângulo de cavidade inferior D 515 de 1^o, %°, ou ainda menos, para impedir dano ao molde 500 quando da remoção do modelo. O ângulo de conicidade do molde forma um ângulo de conicidade correspondente D 305 ao longo das partes laterais do quadro lateral 100. O ângulo de conicidade formado na maior parte das superfícies do quadro lateral 100 pode ser de pouca consequência. No entanto, em certas regiões, tais como nas superfícies de contato 115 das mandíbulas de pedestal 140, os ângulos de conicidade superiores a 1⁰ podem não ser tolerados. O material aglutinante químico ou resinoso, tal como fenólico - uretano, facilita a formação de partes laterais com ângulos de conicidade igual ou inferior a 1^o, em comparação com os produtos de areia verde, para os quais os ângulos de conicidade iguais ou superiores a 3^o são necessários para impedir dano ao molde. Nas mandíbulas de pedestal 140, os produtos de areia verde requerem machos adicionais, para criar esses aspectos para manter os requisitos de planeza. Esses machos criam grandes costuras e variação dimensional entre os objetos fundidos.[0064] To facilitate removal of the models (not known), the sides of the respective cavities in the parts of the lower component and the mold cover 500 is formed with a recess angle less D 515 1,% ° or even less , to prevent damage to mold 500 when removing the model. The taper angle of the mold forms a corresponding taper angle D 305 along the sides of side frame 100. The taper angle formed on most surfaces of side frame 100 may be of little consequence. However, in certain regions, such as on the contact surfaces 115 of the pedestal jaws 140, taper angles greater than ¹⁰ may not be tolerated. The chemical or resin binder material such as phenolic - urethane, facilitates the formation of side parts with taper angles of less than or equal to 1, compared to green sand products, for which equal taper angles or above 3 ^o are necessary to prevent damage to the mold. In pedestal jaws 140, green sand products require additional taps to create these aspects to maintain flatness requirements. These males create large seams and dimensional variation between the cast objects.

[0065] No bloco 405, um conjunto de machos 545, que define a região interna do quadro lateral 100, é formado. Com referência à Figura[0065] In block 405, a set of taps 545, which defines the internal region of side frame 100, is formed. With reference to the Figure

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6, o conjunto de machos 545 pode incluir uma ou mais partes. Por exemplo, o conjunto de machos 545 pode incluir um par de machos de pedestal & janela 605, um macho de travessa 610, um macho de sede de mola 615, um macho de elemento de tensão inferior 620 e um par de machos de mandíbulas internas 625. Cada macho de pedestal 605 define uma parte interna de um pedestal de um quadro lateral de uma extremidade 101 (Figura 1A) do quadro lateral a uma extremidade interna da coluna de quadro lateral 120 (Figura 1A) do quadro lateral. O macho de pedestal 605 pode definir uma ou mais marcações de machos, que formam aberturas no quadro lateral fundido. Por exemplo, um primeiro conjunto de marcações de machos 630 pode formar aberturas nas extremidades do pedestal, que correspondem às extremidades do quadro lateral. Uma segunda marcação de macho 632 pode formar aberturas nos elementos de tensão diagonais 141 (Figura 1A) do quadro lateral. Uma terceira marcação de macho 634 pode formar as janelas de colunas 142 (Figura 1A) no quadro lateral.6, the core set 545 may include one or more parts. For example, core set 545 may include a pair of pedestal & window cores 605, a crosspiece core 610, a spring seat core 615, a lower tension element core 620 and a pair of core jaw cores 625. Each pedestal male 605 defines an inner portion of a pedestal from a side frame from an end 101 (Figure 1A) of the side frame to an internal end of the side frame column 120 (Figure 1A) of the side frame. Pedestal tap 605 can define one or more tap marks, which form openings in the molten side frame. For example, a first set of male markings 630 may form openings at the ends of the pedestal, which correspond to the ends of the side frame. A second tap mark 632 can form openings in the diagonal tension elements 141 (Figure 1A) of the side frame. A third male mark 634 can form the column windows 142 (Figure 1A) on the side frame.

[0066] Por exemplo, um molde, que inclui uma parte de componente superior e uma de componente inferior, que define um determinado macho, pode ser formado. Areia de moldagem pode ser inserida na caixa de macho e curada. A caixa de macho é depois removida para mostrar o macho curado. Os respectivos machos podem ser formados individualmente, integralmente ou em algumas de suas combinações. Os respectivos machos podem ser formados como duas partes. Por exemplo, cada macho (isto é, um macho de pedestal, um macho de travessa, etc.) pode incluir uma parte de componente superior e uma parte de componente inferior, formadas separadamente em caixas de machos separadas (isto é, um molde de tampa e um molde de componente inferior). Após cura, as partes formadas podem ser presas. Por exemplo, as partes tampa e de componente inferior de um determinado macho podem ser coladas conjuntamente para formar o macho.[0066] For example, a mold, which includes an upper component part and a lower component part, which defines a certain male, can be formed. Molding sand can be inserted into the core box and cured. The tap box is then removed to show the cured tap. The respective males can be formed individually, integrally or in some of their combinations. The respective males can be formed as two parts. For example, each male (ie, a pedestal male, a crosspiece male, etc.) can include an upper component part and a lower component part, formed separately in separate core boxes (ie, a mold of cover and a lower component mold). After curing, the formed parts can be trapped. For example, the cap and lower component parts of a particular male can be glued together to form the male.

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22/33 [0067] No bloco 410, o conjunto de machos 545 é inserido no molde, e o quadro lateral 100 é fundido. Por exemplo, o conjunto de machos 545 pode ser inserido na parte de componente superior 505 do molde 500. A parte de componente superior 510 pode ser colocada sobre a parte de componente inferior 505 e fixada nesta por meio de grampos, tiras e assemelhados. Nesse aspecto, itens de localização podem ser formados na parte de componente inferior 505 e na parte de componente inferior 510, para garantir um alinhamento preciso das respectivas partes.22/33 [0067] In block 410, the set of taps 545 is inserted into the mold, and the side frame 100 is cast. For example, the core set 545 can be inserted into the upper component part 505 of the mold 500. The upper component part 510 can be placed over the lower component part 505 and secured to it by means of clamps, strips and the like. In that regard, location items can be formed on the lower component part 505 and on the lower component part 510, to ensure precise alignment of the respective parts.

[0068] Após fixação das respectivas partes, material em fundição, tal como aço em fundição, é despejado no molde 500 por meio de uma abertura na parte de componente superior 510. O material em fundição escoa depois pela rede de canais de alimentação 500 e pelo molde 500, no espaço entre o molde 500 e o conjunto de machos 545.[0068] After fixing the respective parts, molten material, such as molten steel, is poured into the mold 500 through an opening in the upper component part 510. The molten material then flows through the network of feed channels 500 and through the mold 500, in the space between the mold 500 and the set of taps 545.

[0069] No bloco 415, o molde 500 é removido do quadro lateral 100, e o quadro lateral 100 é acabado. Por exemplo, as superfícies de contato 115 são usinadas para remover as partes do ângulo de conicidade D 305 residual, produzidas em consequência do ângulo de conicidade D 515 do molde. Outro material pode ser removido. Por exemplo, o material dos tubos ascendentes, formado nos tubos ascendentes 535, é removido. Em algumas implementações, o molde 500 é configurado de modo que uma cunha ou recesso seja formado no material dos tubos ascendentes um pouco além da parte lateral do quadro lateral 100. A cunha ou recesso propicia a expulsão por martelagem do material dos tubos ascendentes, em vez de corte com chama muito intenso em tempo utilizado em operações de fundição conhecidas.[0069] In block 415, mold 500 is removed from side frame 100, and side frame 100 is finished. For example, the contact surfaces 115 are machined to remove parts of the residual D 305 taper angle produced as a result of the D 515 taper angle of the mold. Other material can be removed. For example, the material of the risers, formed in the risers 535, is removed. In some implementations, the mold 500 is configured so that a wedge or recess is formed in the material of the risers just beyond the side of the side frame 100. The wedge or recess allows the expulsion by hammering the material of the risers, in instead of very intense flame cutting in time used in known casting operations.

[0070] Como mostrado pelas várias operações, os quadros laterais 100 podem ser produzidos com um mínimo de consumo de material e tempo. Por exemplo, as configurações de caixas de moldagem minimizam a quantidade de material de fundição necessário para formar o[0070] As shown by the various operations, side frames 100 can be produced with a minimum of material and time consumption. For example, mold box configurations minimize the amount of casting material needed to form the

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23/33 molde 500. Tubos ascendentes menores resultam na remoção de menos material (isto é, aço solidificado) durante o acabamento. A precisão do molde propicia, por exemplo, a produção de mandíbulas de pedestais dimensionalmente precisas. Esses aperfeiçoamentos resultam na remoção de menos de 10% do material durante acabamento.23/33 mold 500. Smaller risers result in the removal of less material (ie solidified steel) during finishing. The precision of the mold enables, for example, the production of dimensionally accurate pedestal jaws. These improvements result in the removal of less than 10% of the material during finishing.

[0071] Além dessas vantagens, outras vantagens são promovidas. Por exemplo, como mencionado acima, as caixas de moldagem 525 e 526 não são necessárias quando da fundição do quadro lateral 100. Portanto, as caixas de moldagem 525 e 526 podem ser utilizadas para formar novos moldes, enquanto um determinado quadro lateral 100 está sendo fundido.[0071] In addition to these advantages, other advantages are promoted. For example, as mentioned above, molding boxes 525 and 526 are not required when casting side frame 100. Therefore, molding boxes 525 and 526 can be used to form new molds, while a given side frame 100 is being cast.

[0072] Como mencionado acima, várias técnicas analíticas podem ser utilizadas para determinar precisamente várias dimensões. Para atingir tolerâncias mais estreitas do que as normalmente atingíveis para areia verde, ou material aglutinante químico ou resinoso, tal como moldagem fenólica - uretano, um processo iterativo de fundição e varredura tridimensional, para mediras dimensões críticas e a variabilidade, é utilizado. Essa abordagem pode ser utilizada ao longo da fabricação das caixas de moldagem de machos, modelos, machos de fabricação, partes de moldes de tampa e de componente inferior, e fundição da peça final. Por medida precisa de cada etapa do processo, as taxas de contração exatas são conhecidas em todas as três direções (isto é, vertical, longitudinal, lateral), bem como quão bem os machos e o molde se deformam durante solidificação.[0072] As mentioned above, several analytical techniques can be used to precisely determine various dimensions. To achieve narrower tolerances than normally achievable for green sand, or chemical or resinous binder material, such as phenolic - urethane molding, an iterative three-dimensional casting and sweeping process, for measuring critical dimensions and variability, is used. This approach can be used throughout the manufacture of core molding boxes, models, manufacturing cores, lid mold and lower component parts, and casting the final part. By precise measurement of each step in the process, the exact contraction rates are known in all three directions (ie, vertical, longitudinal, lateral), as well as how well the cores and the mold deform during solidification.

[0073] Em uma implementação, a varredura pode ser feita com um dispositivo de varredura de ponto 3D, tal como um Z Scanner, Faro Laser Scanner, ou um dispositivo similar. Os dados de nuvens de pontos 3D podem ser analisados em software, tais como Geomagic®, Cam2® e Solidworks®, para medir e comparar o ferramental, os machos e as pe[0073] In an implementation, scanning can be done with a 3D point scanning device, such as a Z Scanner, Faro Laser Scanner, or a similar device. 3D point cloud data can be analyzed in software, such as Geomagic®, Cam2® and Solidworks®, to measure and compare tooling, cores and parts

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24/33 ças finais. Essas comparações podem ser utilizadas para calcular a retração de fundição efetiva, que é usualmente expressa como um percentual. Por exemplo, a tolerância de retração de produtor de modelo para uma fundição de aço-carbono, pode ser cerca de 1,56%. A tolerância de retração típica não é exata, e varia dependendo da complexidade da forma sendo fundida. Em alguns casos, a tolerância de retração pode ser tanto quanto 2%. Para grandes peças fundidas, tal como um quadro lateral ou uma travessa, essa faixa de tolerância de retração pode criar diferenças em peças fundidas de até 1,3 centímetro (0,5), e, portanto, fora de tolerância. Nas concretizações descritas, as taxas de retração efetivas, nas direções vertical, longitudinal e lateral, foram determinadas usando esse processo, e isso é refletido nas dimensões do ferramental. [0074] Além de calcular a retração da peça fundida na medida em que esta resfria, é importante entender como os machos e o molde se deformam, durante a solidificação. O controle da capacidade de deformação dos machos e do molde pode controlar a gama de tolerâncias obtida. Isso pode ser obtido por meio de uma combinação de materiais de moldagem e da geometria do macho e do molde. Para dimensões críticas de quadros laterais, tal como o espaçamento das colunas A 170 (Figura 1b), o espaçamento dos pedestais B 175 (Figura 1B), e o espaçamento dos parafusos da placa de desgaste das colunas C 270 (Figura 2A), aberturas de controle de temperatura 550 (Figura 5A) formadas nos machos e no molde podem ser utilizadas para controlar a contração da peça fundida. Por criação dos pedestais no molde, em vez de machos externos, tolerâncias de ± 0,096 cm (0,038) são obtidas entre os centros dos pedestais, como mostrado. Por adição de um par de aberturas de controle de temperatura de machos simétricas 550 no macho de abertura de travessa 610 (Figura 6), centralizado a uma distância de cerca de 29,6 cm (10,6) acima da sede de mola, e cerca de 2,5 cm (2) distante das faces das colunas, colunas dentro de um espaçamento de24/33 final rounds. These comparisons can be used to calculate the effective casting shrinkage, which is usually expressed as a percentage. For example, the shrinkage tolerance of a model producer for a carbon steel smelter may be about 1.56%. The typical shrinkage tolerance is not accurate, and varies depending on the complexity of the shape being cast. In some cases, the shrinkage tolerance can be as much as 2%. For large castings, such as a side frame or a crosspiece, this shrinkage tolerance range can create differences in castings up to 1.3 cm (0.5 cm), and therefore out of tolerance. In the described embodiments, the effective retraction rates, in the vertical, longitudinal and lateral directions, were determined using this process, and this is reflected in the tooling dimensions. [0074] In addition to calculating the melt retraction as it cools, it is important to understand how the cores and the mold deform during solidification. The control of the deformation capacity of the taps and the mold can control the range of tolerances obtained. This can be achieved through a combination of molding materials and the geometry of the core and the mold. For critical dimensions of side frames, such as the spacing of columns A 170 (Figure 1b), the spacing of pedestals B 175 (Figure 1B), and the spacing of the screws of the C 270 column wear plate (Figure 2A), openings temperature control 550 (Figure 5A) formed in the cores and the mold can be used to control the contraction of the casting. By creating the pedestals in the mold, instead of external taps, tolerances of ± 0.096 cm (0.038) are obtained between the centers of the pedestals, as shown. By adding a pair of symmetrical core temperature control openings 550 to the header opening 610 (Figure 6), centered at a distance of approximately 29.6 cm (10.6) above the spring seat, and about 2.5 cm (2) away from the faces of the columns, columns within a spacing of

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25/33 ± 0,096 cm (0,038) foram obtidas. Isto é, as dimensões A 170 e B 175 podem ser limitadas para dentro de ± 0,096 cm (0,038), de modo que a margem de erro nessas dimensões seja ± 0,096 cm (0,038). Além disso, o espaçamento das aberturas dos furos de parafusos C 270 (Figura 2A) pode ser uniforme entre todas as partes, e permite que as partes sejam produzidas dentro de ± 0,051 cm (0,020) de uma outra entre as aberturas de parafusos de colunas 210. Isto é, a dimensão C 270 pode ser limitada para dentro de ± 0,051 cm (0,020). Essa precisão de colocação da abertura 210 facilita o uso de machos menores, para criar as aberturas 210 0,127 cm (0,050) maiores do que os prendedores, para uma junta aparafusada de encaixe mais firme.25/33 ± 0.096 cm (0.038) were obtained. That is, dimensions A 170 and B 175 can be limited to within ± 0.096 cm (0.038), so that the margin of error in those dimensions is ± 0.096 cm (0.038). In addition, the spacing of the C 270 screw hole openings (Figure 2A) can be uniform across all parts, and allows the parts to be produced within ± 0.051 cm (0.020) of one another between the column screw openings 210. That is, the C 270 dimension can be limited to within ± 0.051 cm (0.020). This placement precision of opening 210 facilitates the use of smaller taps to create the openings 210 0.127 cm (0.050) larger than the fasteners, for a more firmly screwed joint.

[0075] Além de determinar a faixa de variância de fabricação obtida dos moldes e machos para calcular retração e deformação, os tamanhos das marcações de machos podem ser reduzidos. A redução do vão livre entre a interface, entre a marcação de macho no molde e a protuberância do macho, reduz o movimento do macho durante o vazamento. Um menor movimento do macho cria espessuras de parede e tolerâncias de peças mais precisas. Além da precisão das tolerâncias do molde e do ferramental, uma quantidade controlada de suspensão aquosa para faceamento de molde foi obtido para minimizar a variância das dimensões das marcações de machos. O vão livre usado nesse processo foi de 0,076 cm (0,030), em que o molde era 0,076 cm (0,030) maior do que a protuberância de inserção criada no macho, como ilustrado pela dimensão F 561, que ilustra uma seção transversal tomada ao longo da seção 555 (Figura 5A). Isto é, o espaço F 561 entre a borda da marcação de macho 630 e a parte do molde mais próxima da marcação de molde 630 é cerca de 0,076 cm (0,030). Isso se traduz em uma tolerância de espessura de parede obtenível E 560 (Figura 5A) na parte final de ± 0,051 cm (0,020). Isto é, a espessura de parede E 560 pode ser limitada a ± 0,051 cm (0,020).[0075] In addition to determining the manufacturing variance range obtained from the molds and taps to calculate shrinkage and deformation, the sizes of tap marks can be reduced. Reducing the gap between the interface, between the mark on the mold and the protrusion of the tap, reduces the movement of the tap during casting. Less tap movement creates wall thicknesses and more accurate part tolerances. In addition to the precision of the mold and tooling tolerances, a controlled amount of aqueous suspension for mold facing was obtained to minimize the variance in the dimensions of the tap marks. The free span used in this process was 0.076 cm (0.030), where the mold was 0.076 cm (0.030) larger than the insertion protuberance created in the male, as illustrated by the dimension F 561, which illustrates a cross section taken along section 555 (Figure 5A). That is, the space F 561 between the edge of the male marking 630 and the part of the mold closest to the mold marking 630 is about 0.076 cm (0.030). This translates into an obtainable E 560 wall thickness tolerance (Figure 5A) at the final part of ± 0.051 cm (0.020). That is, the E 560 wall thickness can be limited to ± 0.051 cm (0.020).

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26/33 [0076] Outra vantagem dessas operações é que o acabamento superficial do quadro lateral fundido é mais liso do que em operações de fundição conhecidas. Quanto mais lisa a superfície, maior o tempo de vida útil sob fadiga da peça. As operações mencionadas acima facilitam a fabricação de quadros laterais com um acabamento superficial inferior a cerca de 1.905 microcentímetros (750 micropolegadas) RMS, e com um acabamento superficial de pedestal que é inferior a cerca de 1.270 microcentímetros (500 micropolegadas) RMS.26/33 [0076] Another advantage of these operations is that the surface finish of the cast side frame is smoother than in known casting operations. The smoother the surface, the longer the part's life under fatigue. The operations mentioned above facilitate the manufacture of side frames with a surface finish of less than about 1,905 microcentimeters (750 microinches) RMS, and with a pedestal surface finish that is less than about 1,270 microcentimeters (500 microinches) RMS.

[0077] A Figura 7 ilustra uma travessa exemplificativa 700, que pode ser utilizada em combinação com o quadro lateral 100, como parte de um truque para um vagão ferroviário. A travessa 700 inclui uma seção de corpo principal 715 e primeira e segunda seções de extremidades fora de bordo 705. A seção de corpo principal 715 define uma seção de cuba 707, na qual se apoia um vagão ferroviário. Um par de aberturas de janelas de freio 725 e de janelas de controle de temperatura 720 é definido em uma parte lateral longitudinal da travessa 700. As aberturas de janelas de freio 725 e as janelas de controle de temperatura 720 são configuradas para ficarem substancial mente centralizadas com uma linha divisória, que separa as partes de componente inferior e tampa de um molde, para formação de uma travessa, como descrito abaixo. As primeira e segunda seções de extremidades fora de bordo 705 são configuradas para serem acopladas a um par de quadros laterais 100. Especificamente, cada seção de extremidade fora de bordo 705 é posicionada dentro da abertura de travessa 110 de um quadro lateral 100, e define um par de almofadas de apoio laterais 706, que são posicionadas abaixo de uma superfície de apoio de um vagão ferroviário. Um grupo de molas é posicionado dentro da abertura de travessa 110, abaixo das seções de extremidades fora de bordo 705.[0077] Figure 7 illustrates an example crosspiece 700, which can be used in combination with side frame 100, as part of a trick for a railway wagon. The crosspiece 700 includes a main body section 715 and first and second off-edge end sections 705. Main body section 715 defines a bowl section 707, on which a railway wagon is supported. A pair of brake window openings 725 and temperature control windows 720 are defined on a longitudinal side of the crosspiece 700. The brake window openings 725 and temperature control windows 720 are configured to be substantially centralized. with a dividing line, which separates the lower component and lid parts from a mold, to form a crosspiece, as described below. The first and second outboard edge sections 705 are configured to be coupled to a pair of side frames 100. Specifically, each outboard edge section 705 is positioned within the crosshead opening 110 of a side frame 100, and defines a pair of lateral support pads 706, which are positioned below a support surface of a railway wagon. A group of springs is positioned inside the header opening 110, below the outboard edge sections 705.

[0078] Cada seção de extremidade fora de bordo 705 inclui um par de cavidades de sapatas de atrito 710. As superfícies das respectivas[0078] Each outboard edge section 705 includes a pair of friction shoe cavities 710. The surfaces of the respective

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27/33 cavidades de sapatas 710 são conhecidas como sendo uma área crítica da travessa 700, de uma perspectiva de acabamento, pois as cavidades de sapatas 705 são configuras para encosto nas placas de desgaste 135 e cooperam com as placas de desgaste 135 para funcionar como absorvedores de choque, como descrito acima. Há cunhas que são montadas nas cavidades de sapatas, e as cunhas são desgastadas contra as placas de desgaste de guias de colunas.27/33 shoe cavities 710 are known to be a critical area of the crosspiece 700, from a finishing perspective, as shoe cavities 705 are configurations for backing on wear plates 135 and cooperate with wear plates 135 to function as shock absorbers, as described above. There are wedges that are mounted in the shoe cavities, and the wedges are worn against the column guide wear plates.

[0079] Como descrito acima, a seção de corpo principal 715 da travessa 700 define um par de aberturas de janelas de freio 725, configurado para permitir o uso de regulagem de freio. Essas janelas também agem como marcações de machos para suportar o macho de corpo principal no molde.[0079] As described above, main body section 715 of header 700 defines a pair of brake window openings 725, configured to allow the use of brake regulation. These windows also act as tap marks to support the main body tap in the mold.

[0080] A travessa 700 pode ser formada em uma maneira similar àquela do quadro lateral 100. Por exemplo, as seções de componente inferior e tampa de um molde podem ser formadas de um material de fundição, tal como um material aglutinante químico ou resinoso, tal como um fenólico - uretano. Os modelos que definem a parte externa das respectivas seções de tampa e componente inferior da travessa 700 pode ser utilizada para formar as respectivas cavidades nas seções de tampa e componente inferior do molde. Os ângulos de conicidade das partes laterais dos modelos podem ser iguais ou inferiores a 1°. Como no quadro lateral, as caixas de moldagem, para formação do molde, podem ser dimensionadas para seguir a forma de um modelo, que define a travessa. Uma caixa de moldagem assim configurada minimiza a quantidade de material de moldagem necessário para fundir uma travessa. Por exemplo, em algumas concretizações, a razão da areia de moldagem para o material em fundição vazado no molde, em operações subsequentes, pode ser inferior a 3:1. Essa é uma consideração importante tendo em vista que o molde só pode ser usado uma única vez quando da fundição.[0080] The crosspiece 700 can be formed in a manner similar to that of side frame 100. For example, the bottom component and lid sections of a mold can be formed of a casting material, such as a chemical or resinous binder material, such as a phenolic - urethane. The models that define the outside of the respective cover and lower component sections of the crosspiece 700 can be used to form the respective cavities in the cover and lower component sections of the mold. The taper angles of the sides of the models can be equal to or less than 1 °. As in the side frame, the molding boxes, for mold formation, can be dimensioned to follow the shape of a model, which defines the crosspiece. A molding box thus configured minimizes the amount of molding material required to cast a crosspiece. For example, in some embodiments, the ratio of the molding sand to the casting material cast in the mold, in subsequent operations, may be less than 3: 1. This is an important consideration since the mold can only be used once when casting.

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28/33 [0081] Os tubos ascendentes 805 (Figura 8) podem ser posicionados em locais estratégicos e otimizados em tamanho, para proporcionar uma quantidade ótima de material de alimentação, durante a solidificação, para impedir a formação de vazios de retração e rupturas a quente em áreas críticas da travessa 700. Uma ou mais rotas de alimentação 810, para distribuir material em fundição pelo molde, podem ser formadas no molde, em uma região do molde que se estende ao longo de uma parte lateral longitudinal da travessa 700. Por exemplo, as rotas de alimentação de comprimento uniforme 810 podem ser formadas em uma área do molde, para formação das janelas de freio 720 e a bordo das contrachavetas a bordo 708 da travessa 700, como mostrado. As rotas de alimentação 810 são posicionadas vantajosamente em uma região central do molde, o que resulta em uma distribuição uniforme do material em fundição pela travessa 700, durante a fundição. Em comparação, em operações de fundição de travessa conhecidas, o material em fundição é vazado no molde de travessa em uma região de extremidade fora de bordo 701. Isso resulta em resfriamento desuniforme do material ao longo do plano longitudinal da travessa. Por exemplo, se o material em fundição for vazado no molde de travessa em uma primeira extremidade 701 do molde de travessa, o metal na extremidade oposta do molde de travessa vai resfriar mais rapidamente do que o metal na primeira extremidade 701. As caixas de moldagem, nas quais as partes de componente inferior e tampa são formadas, podem ser removidos uma vez que as respectivas partes sejam curadas.28/33 [0081] Upstream tubes 805 (Figure 8) can be positioned in strategic locations and optimized in size, to provide an optimum amount of feed material, during solidification, to prevent the formation of shrinkage voids and ruptures at hot in critical areas of the beam 700. One or more feed routes 810, to distribute casting material through the mold, can be formed in the mold, in a region of the mold that extends along a longitudinal lateral part of the beam 700. For For example, uniform length feeding routes 810 can be formed in an area of the mold, for forming the brake windows 720 and on board the countershapes onboard of the beam 700, as shown. The feeding routes 810 are advantageously positioned in a central region of the mold, which results in a uniform distribution of the casting material over the crosspiece 700, during the casting. In comparison, in known beam casting operations, the casting material is cast into the beam mold in an outboard edge region 701. This results in uneven cooling of the material along the longitudinal plane of the beam. For example, if the molten material is poured into the crosspiece mold at the first end 701 of the crosspiece mold, the metal at the opposite end of the crosspiece mold will cool more quickly than the metal at the first end 701. The molding boxes , in which the lower component and lid parts are formed, can be removed once the respective parts are cured.

[0082] A Figura 9A ilustra as partes de componente inferior 902 e tampa 903 fechadas de um molde de travessa 900. Como mostrado, uma linha divisória 905, que separa as respectivas partes, não segue uma linha reta paralela às bordas das partes de componente inferior 902 e tampa 903, como no caso em moldes de travessa conhecidos, como ilustrado pela linha tracejada 901 na Figura 9A. A Figura 9B ilustra a[0082] Figure 9A illustrates the lower component parts 902 and closed cap 903 of a crosspiece mold 900. As shown, a dividing line 905, which separates the respective parts, does not follow a straight line parallel to the edges of the component parts bottom 902 and cap 903, as in the case in known crosspiece molds, as illustrated by dashed line 901 in Figure 9A. Figure 9B illustrates the

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29/33 relação entre a linha divisória 905 e uma travessa 700, fundida no molde de travessa 900. Na seção de corpo principal 715 do molde, a linha divisória 905 é geralmente centralizada entre as partes do molde, que definem as aberturas de janelas de freio 720. A linha divisória 905 segue geralmente uma rota, que é centralizada dentro das partes de topo e fundo da travessa 700. No entanto, nas cavidades de sapatas 710 das seções de extremidade 705, a linha divisória 905 é configurada de modo que as cavidades de sapatas 705 sejam substancialmente definidas dentro da seção de componente inferior do molde. Em outras palavras, a linha divisória 905 não passa pelas cavidades de sapatas 710.29/33 relation between dividing line 905 and a crosspiece 700, cast in the crosspiece mold 900. In the main body section 715 of the mold, the dividing line 905 is generally centered between the parts of the mold, which define the window openings of brake 720. The dividing line 905 generally follows a route, which is centered within the top and bottom parts of the crosspiece 700. However, in the shoe cavities 710 of the end sections 705, the dividing line 905 is configured so that the 705 shoe cavities are substantially defined within the lower component section of the mold. In other words, dividing line 905 does not pass through the shoe cavities 710.

[0083] Em operações de fundição conhecidas, toda a linha divisória forma um plano, que é cortado pela travessa. Por exemplo, a linha divisória pode se estender entre as seções de extremidade, e pode ser centralizada dentro das seções de extremidade, de modo que a linha divisória divide as cavidades de sapatas e passa pelas partes superiores das janelas de freio. Em areia verde, as cavidades são criadas com machos, porque a operação não pode criar essa forma.[0083] In known casting operations, the entire dividing line forms a plane, which is cut by the crosspiece. For example, the dividing line can extend between the end sections, and can be centered within the end sections, so that the dividing line divides the shoe cavities and passes through the upper parts of the brake windows. In green sand, the cavities are created with taps, because the operation cannot create this shape.

[0084] A configuração da linha divisória de acordo com as concretizações descritas tem várias vantagens em relação às configurações de linha divisória conhecidas. Por exemplo, as partes superior e inferior das respectivas janelas de freio são conhecidas como sendo regiões de alta tensão. A colocação da linha divisória próxima desses locais, como no caso de configurações conhecidas, torna a travessa mais suscetível a tensões mais altas. Em comparação, nas concretizações descritas, a linha divisória 905 é posicionada na parte intermediária das aberturas de janelas de freio 720, nas quais a tensão é mais baixa. A linha divisória do molde é também no mesmo local que a linha divisória dos machos. Isso propicia espessuras de parede uniformes das paredes laterais, promovendo, desse modo, um resfriamento uniforme da peça fundida.[0084] The configuration of the dividing line according to the described embodiments has several advantages over the known dividing line configurations. For example, the top and bottom parts of the respective brake windows are known to be high voltage regions. Placing the dividing line close to these locations, as in the case of known configurations, makes the crosspiece more susceptible to higher stresses. In comparison, in the described embodiments, the dividing line 905 is positioned in the middle part of the brake window openings 720, in which the tension is lower. The mold dividing line is also in the same location as the male dividing line. This provides uniform wall thicknesses of the side walls, thereby promoting uniform cooling of the cast.

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30/33 [0085] Nenhum acabamento das cavidades de sapatas 710 é necessário, porque a linha divisória não passa pelas cavidades de sapatas 710. Em configurações de linha divisória conhecidas, a linha divisória pode ser uma linha reta, que divide a travessa e passa por uma região intermediária das cavidades de sapatas. Isso pode acarretar a necessidade de acabamento das costuras de machos circundando as cavidades de sapatas. No entanto, a linha divisória descrita é configurada para ficar acima das cavidades de sapatas 710. Isto é, as cavidades de sapatas 710 são formadas inteiramente na parte de componente superior ou de componente inferior do molde. Como mencionado acima, as cavidades de sapatas 710 são uma região mais crítica da travessa 700. Portanto, a eliminação de uma operação de acabamento é vantajosa.30/33 [0085] No finishing of shoe cavities 710 is necessary, because the dividing line does not pass through the shoe cavities 710. In known dividing line configurations, the dividing line can be a straight line, which divides the crosspiece and passes through an intermediate region of the shoe cavities. This can lead to the need to finish the seams of the males surrounding the shoe cavities. However, the described dividing line is configured to be above the shoe cavities 710. That is, the shoe cavities 710 are formed entirely in the upper or lower component part of the mold. As mentioned above, the shoe cavities 710 are a more critical region of the crosspiece 700. Therefore, the elimination of a finishing operation is advantageous.

[0086] A espessura da seção transversal da travessa é mais simétrica em torno da linha divisória 905. Como mencionado acima, modelos são utilizados para formar cavidades nas partes de componente inferior e tampa do molde. Os modelos são formados com ângulos de conicidade, para permitir a remoção dos modelos do molde. Caixas de machos são usadas para criar os machos definindo a parte interna da travessa. As duas metades das caixas de machos se encontram em uma linha divisória, da qual ângulos de conicidade também se estendem, para propiciar a remoção do macho. Quando as linhas divisórias de um macho e a linha divisória de um molde não são iguais, ocorrem espessuras de paredes desuniformes. A colocação da linha divisória no sentido da parte de topo da travessa, como é o caso em configurações de linha divisória conhecidas, resulta em uma espessura não uniforme na seção transversal da travessa. A espessura desuniforme resulta na utilização de excesso de material na fundição da travessa. Essa espessura desuniforme também impede o resfriamento uniforme, e pode propiciar a presença de retração e vazios. Para impedir a ocorrência de retração[0086] The cross-section thickness of the crosspiece is more symmetrical around the dividing line 905. As mentioned above, models are used to form cavities in the lower component parts and mold cover. The models are formed with taper angles to allow the models to be removed from the mold. Boxes of taps are used to create taps by defining the inside of the platter. The two halves of the male boxes are on a dividing line, from which taper angles also extend, to provide for the removal of the male. When the dividing lines of a male and the dividing line of a mold are not the same, uneven wall thicknesses occur. Placing the dividing line towards the top of the crosspiece, as is the case with known dividing line configurations, results in a non-uniform thickness in the cross section of the crosspiece. The uneven thickness results in the use of excess material in the casting of the crosspiece. This uneven thickness also prevents uniform cooling, and can lead to shrinkage and voids. To prevent retraction from occurring

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31/33 e vazios, grandes tubos ascendentes, para alimentação das seções críticas, devem ser usados. Em comparação, o posicionamento da linha divisória 905 como descrito permite a formação de uma travessa 700 com uma espessura de parede lateral simétrica, em torno da linha divisória 905, como ilustrado pelas espessuras Ti 1005 e T21010 na Figura 10A. Isso, por sua vez, minimiza a quantidade de material necessária na fundição da travessa 700, e propicia o resfriamento uniforme ao longo da peça fundida. Em algumas implementações, menos de 15% do material de fundição é removido da travessa fundida, para formar uma travessa acabada. A velocidade de resfriamento uniforme ao longo da peça fundida propicia o uso de tubos ascendentes substancialmente menores.31/33 and empty, big risers, for feeding critical sections, must be used. In comparison, the positioning of the dividing line 905 as described allows the formation of a crosspiece 700 with a symmetrical sidewall thickness around the dividing line 905, as illustrated by the thicknesses Ti 1005 and T21010 in Figure 10A. This, in turn, minimizes the amount of material required in the casting of the beam 700, and provides uniform cooling throughout the casting. In some implementations, less than 15% of the casting material is removed from the molten beam to form a finished beam. The uniform cooling speed throughout the casting allows the use of substantially smaller risers.

[0087] Outra vantagem da configuração da linha divisória 905 descrita é que permite um fácil alinhamento das partes de componente inferior e tampa do molde. Em operações de moldagem conhecidas, itens de localização, tais como pinos e aberturas, são dispostos dentro das partes de caixas de moldagem do componente inferior e da tampa, para alinhar as duas partes. Qualquer grau de desalinhamento nos itens de localização resulta em desalinhamento entre a parte de componente inferior e a parte de componente superior das travessas. A linha divisória 405 descrita é, no entanto, enchavetada em virtude da geometria da linha divisória 405, e a parte de componente inferior e a parte de componente superior ficam essencialmente travadas entre si, de uma maneira tal que as duas partes ficam autoalinhadas. Por conseguinte, pinos e buchas, conhecidos na técnica, não são necessários para manter alinhamento das partes de componente inferior e tampa.[0087] Another advantage of the configuration of the dividing line 905 described is that it allows easy alignment of the lower component parts and mold cover. In known molding operations, location items, such as pins and openings, are arranged within the molding parts of the bottom component and the lid, to align the two parts. Any degree of misalignment in the location items results in misalignment between the lower component part and the upper component part of the sleepers. The dividing line 405 described is, however, keyed due to the geometry of the dividing line 405, and the lower component part and the upper component part are essentially locked together, in such a way that the two parts are self-aligned. Therefore, pins and bushings, known in the art, are not necessary to maintain alignment of the lower component parts and cover.

[0088] Após formação das partes de componente inferior e de componente superior, um ou mais machos 1100, que definem uma parte interna da travessa 700, são formados. Com referência à Figura 11, os machos 1100 podem ser formados, como descrito acima, no bloco 405.[0088] After forming the lower component and upper component parts, one or more taps 1100, which define an internal part of the beam 700, are formed. With reference to Figure 11, males 1100 can be formed, as described above, in block 405.

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32/3332/33

Os machos 1100 podem incluir uma parte de componente inferior e uma parte de componente superior, que definem conjuntamente a parte interna de substancialmente toda a parte interna da travessa 700. Por exemplo, um ou mais dos machos do corpo principal 1105 podem incluir uma parte de componente inferior 1105a e uma parte de componente superior 1105b, que definem conjuntamente toda a região interna da travessa 700. Em outras implementações, todos os machos do corpo 1105a e 1105b podem definir uma respectiva metade de toda a região interna a partir do centro da travessa (isto é, um plano transversal central que divide a travessa) no sentido de contrachavetas internas 709 (Figura 7), posicionadas nas extremidades de extremidade fora de bordo 705 da travessa 700. Os machos do corpo principal 1105a e 1105b podem definir parcialmente a região interna, entre as contrachavetas internas 709 e as extremidades da travessa 700. Todos os machos do corpo principal 1105a e 1105b podem definir as primeira e segunda marcações de machos 1120 e 1115. Os machos de extremidades separados 1110 podem definir a região interna das seções de extremidade fora de bordo 705 da travessa 700, que não é definida pelos machos do corpo principal 1105a e 1105b. Os machos de extremidade 1110 podem ser formados independentemente dos machos do corpo principal 1105a e 1105b. Os machos de extremidade 1110 podem ser presos nos machos do corpo principal 1105a e 1105b em operações subsequentes por meio, por exemplo, de um adesivo.Males 1100 may include a lower component part and an upper component part, which together define the inner part of substantially the entire inner part of the crosspiece 700. For example, one or more of the males of main body 1105 may include a part of lower component 1105a and upper component part 1105b, which together define the entire internal region of the cross member 700. In other implementations, all males of the body 1105a and 1105b can define a respective half of the entire internal region from the center of the cross member (that is, a central transverse plane that divides the crosspiece) in the direction of internal countersinks 709 (Figure 7), positioned at the outboard edge ends 705 of the crosspiece 700. The main body males 1105a and 1105b can partially define the region between the internal countershaft 709 and the ends of the crosspiece 700. All males in the main body 1105a and 1105b can define the first and second markings of taps 1120 and 1115. The split end taps 1110 can define the inner region of the outboard edge sections 705 of the header 700, which is not defined by the taps of the main body 1105a and 1105b. The end males 1110 can be formed independently of the males of the main body 1105a and 1105b. The end taps 1110 can be attached to the taps of the main body 1105a and 1105b in subsequent operations by means of, for example, an adhesive.

[0089] As técnicas descritas acima, com relação a um quadro lateral para limitação da tolerância das várias dimensões, podem ser aplicadas à travessa. Para dimensões críticas da travessa, tais como os ângulos das cavidades de sapatas N 1020 (Figura 10B), as larguras das cavidades de sapatas M 1025 (Figura 10B), e o espaçamento das contrachavetas interna e externa G 750 (Figura 9B), abordagens similares podem ser utilizadas para medir precisamente o grau de deformação efetivo[0089] The techniques described above, with respect to a side frame for limiting the tolerance of the various dimensions, can be applied to the crosspiece. For critical crossbeam dimensions, such as the N 1020 shoe cavity angles (Figure 10B), the M 1025 shoe cavity widths (Figure 10B), and the internal and external G 750 counter spacing (Figure 9B), approaches can be used to precisely measure the degree of effective deformation

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33/33 dos machos e moldes. Considerando-se esse grau no ferramental, foram obtidas os ângulos de cavidades de sapatas N1020 de tolerância de ± 0,5° e as larguras de cavidades de sapatas M 1025 de tolerância de ±0,160 cm (0,063) nas peças finais. Além disso, as contrachavetas interna e externa 708 e 709 (Figura 9B) podem ser criadas nos moldes de travessa, limitando, desse modo, o espaçamento deles G 750 a uma tolerância de ±0,160 cm (0,063).33/33 of the cores and molds. Considering this degree in tooling, the N1020 shoe cavity angles of ± 0.5 ° tolerance and the M 1025 shoe cavity widths of ± 0.160 cm (0.063) in the final parts were obtained. In addition, the internal and external countersinks 708 and 709 (Figure 9B) can be created in the crosspiece molds, thereby limiting their G 750 spacing to a tolerance of ± 0.160 cm (0.063).

[0090] A distância H 950 (Figura 9C), entre as respectivas marcações de machos dos machos para fabricação de travessa, e aquelas partes das partes de componente inferior e tampa que ficam mais próximas da superfície das marcações de machos podem ser ajustadas a cerca de 0,076 cm (0,030).[0090] The distance H 950 (Figure 9C), between the respective male markings for the crosspiece making, and those parts of the lower component and cover parts that are closest to the surface of the male markings can be adjusted to about 0.076 cm (0.030).

[0091] Outra vantagem dessas operações é que o acabamento superficial da travessa fundida é mais liso do que nas operações de fundição conhecidas. Quanto mais lisa a superfície, maior o tempo de vida útil sob fadiga da peça. As operações mencionadas acima facilitam a fabricação de travessas com um acabamento superficial inferior a cerca de 1.905 microcentímetros (750 micropolegadas) RMS, e com cavidades de sapatas com um acabamento superficial inferior a cerca de 1.270 microcentímetros (500 micropolegadas) RMS.[0091] Another advantage of these operations is that the surface finish of the cast beam is smoother than in known casting operations. The smoother the surface, the longer the part's life under fatigue. The operations mentioned above facilitate the manufacture of sleepers with a surface finish of less than about 1,905 microcentimeters (750 microinches) RMS, and with shoe cavities with a surface finish of less than about 1,270 microcentimeters (500 microinches) RMS.

[0092] Ainda que várias concretizações tenham sido descritas, vai ser evidente para aqueles versados na técnica que muito mais concretizações e implementações são possíveis, que estão dentro do âmbito das reivindicações. As várias dimensões descritas acima são meramente exemplificativas e podem ser alteradas se necessário. Consequentemente, vai ser evidente para aqueles versados na técnica que muito mais concretizações e implementações são possíveis, que estão dentro do âmbito das reivindicações. Portanto, as concretizações descritas são apenas proporcionadas para ajudar no entendimento das reivindicações e não para limitar o escopo das reivindicações.[0092] Although several embodiments have been described, it will be evident to those skilled in the art that many more embodiments and implementations are possible, which are within the scope of the claims. The various dimensions described above are merely exemplary and can be changed if necessary. Consequently, it will be evident to those skilled in the art that many more embodiments and implementations are possible, which are within the scope of the claims. Therefore, the described embodiments are only provided to assist in understanding the claims and not to limit the scope of the claims.

Claims

1. Process for manufacturing a rail wagon crosspiece (700), which includes a pair of shoe cavities at the respective ends, configured to be inserted into the crosspiece openings (110) of the respective side frames, a pair of window openings brake (725), and a pair of temperature control windows, the process characterized by the fact that it comprises:

providing a first molding box (525, 526, 527) and a second molding box (525, 527);

insert a first crosspiece model (700) in the first molding box (525, 526, 527) and insert a second crosspiece model (700) in the second molding box (525, 527), in which the second crosspiece model ( 700) defines substantially all the outer surface characteristics of each pair of shoe cavities;

fill the first impression box (525, 526, 527) with a impression material (527) around the first crosspiece model (700) and fill the second impression box (525, 526, 527) with a impression material (527) around the second crosspiece model (700), wherein the molding material (527) includes a chemical or resin binder, such as phenolic urethane;

removing the first crosspiece model (700) from the molding material (527) to then form a lower component part of a mold (500) and removing the second crosspiece model (700) from the molding material (527) to then form an upper component part (510) of a mold, wherein the lower component part and the upper component part (510) are defined by a dividing line (905) extending around an outer surface of the mold (500 ), where the dividing line (905) is substantially centraliPetição 870180133409, of 24/09/2018, p. 39/46

2/3 located inside the brake window openings (725) and temperature control windows (720), and where the dividing line (905) is configured so that the shoe cavities are substantially defined within the part of lower mold component (500);

curing the mold (500);

inserting one or more cores (1100) that define an interior region of a crosspiece (700) fused within the lower component part of the mold (500);

closing the mold (500);

pouring a casting material into the mold (500) via at least one feed path (540, 810) defined at least in part by the upper component part (510) of the mold (500) and at least in part by the part of lower mold component (500) to form a beam casting (700);

removing the crosspiece casting (700) from the mold (500);

remove the adjustment of the beam casting (700); and finalize the beam casting (700).

2. Process according to claim 1, characterized by the fact that a surface finish of the beam casting (700) is less than 1,905 microcentimeters (750 micro inches) RMS.

3. Process according to claim 2, characterized by the fact that a surface finish of the pair of shoe cavities is less than 1,270 microcentimeters (500 microinches) RMS.

Process according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the side wall of the shoe cavity (710) of the molten crosspiece (700) is not more than about 3/4 of a degree.

5. Process according to claim 1, characterized by the fact that the crosspiece model (700) and one or more males

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3/3 (1100) are configured so that a margin of error in a spacing between the respective internal and external counter-keys of the molten crosspiece (700) is within about ± 0.160 centimeter (0.063 inch).

6. Process according to claim 1, characterized by the fact that the respective angles of inclination of internal and external counter-keys are not greater than about 3/4 of a degree.

Process according to claim 1, characterized in that the margin of error in the shoe cavity angles is within ± 0.5 °.

8. Process according to claim 1, characterized by the fact that the ratio between the molding material and the casting material poured into the mold is less than 3: 1.

Process according to claim 1, characterized by the fact that the steps of removing the adjustment of the beam casting (700) and finalizing the beam casting (700) remove less than 15% of the molding material.

10. Process according to claim 1, characterized by the fact that the mold dividing line is in the same location as a dividing line of one or more cores.

Process according to claim 1, characterized in that the crosspiece casting (700) includes side walls with a substantially uniform wall thickness on both sides of the dividing line (905).