BR112018075179B1

BR112018075179B1 - Molde de fundição de baixa pressão

Info

Publication number: BR112018075179B1
Application number: BR112018075179-0A
Authority: BR
Inventors: Yuta Sugiyama; Kenji MIZUKOSHI
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2022-08-16
Also published as: MX2018014853A; US20190217378A1; JPWO2017212565A1; CN109311085A; CN109311085B; EP3470150A4; EP3470150B1; BR112018075179A2; US10654097B2; RU2697491C1; JP6590175B2; EP3470150A1; WO2017212565A1

Abstract

A presente invenção se refere a um molde de fundição de baixa pressão que inclui pelo menos os moldes superior e inferior 4U, 4L que formam uma cavidade 3 e peças de jito 8, 9 que têm um formato cilíndrico e que se encontram dispostas em diferentes posições no molde inferior 4L. As peças de jito 8, 9 incluem os jitos 8A, 9A que se abrem para a cavidade 3 e para as bacias 8B, 9B, e as bacias 8B, 9B têm diferentes volumes de acordo com a posição das peças de jito no molde inferior 4. A equalização no tempo de solidificação do metal fundido nos jitos 8A, 9A é obtida juntamente com uma menor influência sobre a estrutura do molde inferior 4L e sobre seu suporte, além de aumentar a flexibilidade no desenho do aparelho.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um molde de fundição de baixa pressão dotado com uma função de controle de calor.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Um dos moldes de fundição convencionais é descrito, por exemplo, no Documento de Patente 1. O aparelho de fundição descrito no Documento de Patente 1 é um aparelho de fundição de baixa pressão, que compreende um molde superior e um molde inferior que formam uma cavidade de fundição, uma pluralidade de calhas dispostas no molde inferior e respectivos jitos a partir de um suporte em um lado inferior até as calhas em um lado superior. Além disso, os jitos têm diferentes alturas, e o aparelho de fundição compreende ainda um meio de pré-aquecimento em uma periferia externa de cada um dos jitos. A fim de aumentar a capacidade de dispensa e a qualidade de fundição dos produtos de fundição, a temperatura é controlada de modo que a solidificação do metal fundido seja finalizada ao mesmo tempo entre as calhas. LISTA DE CITAÇÃO Documento de Patente: JP H 04-361850A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema da Técnica:

[003] No entanto, nos aparelhos de fundição convencionais tais como acima descritos, uma vez que os jitos apresentam diferentes alturas, a diferença de altura dos jitos inevitavelmente afeta a estrutura do molde inferior com relação às calhas, ao molde como um todo e ao seu suporte. Ou seja, um problema com tais aparelhos de fundição convencionais vem a ser a pouca flexibilidade no desenho do aparelho, o que poderá levar a uma dificuldade no desenvolvimento de um desenho de fundição ou na limitação da forma dos produtos de fundição. Sendo assim, apresenta-se uma necessidade no sentido de se solucionar o problema.

[004] A presente invenção foi realizada com vistas ao problema da técnica anterior, e um objeto da presente invenção é prover um molde de fundição de baixa pressão com jitos dispostos em diferentes posições dotado de uma alta flexibilidade no que diz respeito ao desenho do aparelho e que poderá obter uma equalização no tempo de solidificação do metal fundido nos jitos.

Solução do Problema:

[005] O molde de fundição de baixa pressão de acordo com a presente invenção compreende pelo menos moldes superior e inferior que formam uma cavidade e peças de jito que têm um formato cilíndrico e que são dispostas em diferentes posições no molde inferior. No molde de fundição de baixa pressão, cada uma das peças de jito compreende um jito aberto para a cavidade em um lado superior e uma bacia sob o jito, e a bacia tem um diferente volume de acordo com a posição de cada uma das peças de jito no molde inferior. Essa configuração oferece uma solução para os problemas da técnica anterior.

Efeitos Vantajosos da Invenção:

[006] No molde de fundição de baixa pressão de acordo com a presente invenção, as peças de jito dispostas em diferentes posições são dotadas com respectivas bacias de diferentes volumes. Por conseguinte, em uma peça de jito dotada de uma bacia com um volume relativamente grande, o metal fundido na bacia apresentará uma quantidade grande de calor, e o tempo de solidificação do metal fundido dentro do jito será relativamente longo. Em contrapartida, em uma peça de jito dotada de uma bacia com um volume relativamente pequeno, o metal fundido na bacia terá uma quantidade pequena de calor, e o tempo de solidificação do metal fundido no interior do jito será relativamente curto.

[007] No molde de fundição de baixa pressão, as bacias das peças de jito têm diferentes volumes, e essa configuração tem uma pequena ou nenhuma influência sobre a estrutura do molde inferior ou do molde como um todo e sobre seu suporte, e o desenho do aparelho se torna altamente flexível. Sendo assim, além da grande flexibilidade com relação ao desenho do aparelho, o molde de fundição de baixa pressão poderá obter uma equalização no tempo de solidificação dos metais fundidos entre os jitos dispostos em diferentes posições.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um aparelho de fundição de baixa pressão ao qual um molde de fundição de baixa pressão de acordo com a presente invenção é aplicável.

[009] A Figura 2 é uma vista em planta de um molde inferior e de um produto de fundição em um molde de fundição de baixa pressão de acordo com uma primeira modalidade.

[010] A Figura 3 é uma vista em planta ilustrando uma disposição de jitos e de uma porção de formação da câmara de combustão.

[011] A Figura 4 é uma vista em seção transversal do molde inferior de acordo com a Figura 2.

[012] A Figura 5 é uma vista em seção transversal ampliada das peças de jito de área central e das peças de jito de área de extremidade ilustradas na Figura 4.

[013] A Figura 6 é uma vista em planta de um molde inferior de um molde de fundição de baixa pressão de acordo com uma segunda modalidade.

[014] A Figura 7 é uma vista em perspectiva ilustrando a disposição de jitos de acordo com a segunda modalidade.

[015] A Figura 8 é uma vista em planta de um molde inferior de um molde de fundição de baixa pressão de acordo com uma terceira modalidade.

[016] A Figura 9 é uma vista em seção transversal de um molde inferior de um molde de fundição de baixa pressão de acordo com uma quarta modalidade.

[017] A Figura 10 é uma vista em seção transversal ampliada das peças de jito de área central e das peças de jito de área de extremidade ilustradas na Figura 9.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO Primeira Modalidade:

[018] O aparelho de fundição de baixa pressão 1 de acordo com a Figura 1 é um aparelho ao qual um molde de fundição de baixa pressão de acordo com a presente invenção é aplicável. O aparelho de fundição de baixa pressão 1 compreende um corpo de molde (molde de fundição, matriz de moldagem) 4 que é disposto sobre uma mesa de base 2 de modo a formar uma cavidade 3 como um espaço de fundição, e um forno de espera 6, o qual fica disposto abaixo da mesa de base 2 a fim de armazenar o metal fundido 5. Na descrição a seguir, o corpo de molde 4 é referido simplesmente como o “molde 4”.

[019] O molde 4 compreende um molde superior 4U elevável, um molde inferior 4L fixado à mesa de base 2 e moldes intermediários 4M lateralmente móveis. No exemplo ilustrado, núcleos 7 são dispostos nas cavidades 3. No molde inferior 4L, peças de jito 8 (9) de formato cilíndrico são dispostas de modo a formar os jitos 8A (9A).

[020] O forno de espera 6 compreende um suporte 10 que serve como uma rota de suprimento do metal fundido 5 para o interior do molde 4. Uma extremidade inferior do suporte 10 é mergulhado no metal fundido 5 ao mesmo tempo que uma extremidade superior do mesmo se comunica com os jitos 8A (9A). Embora não mostrado na figura, o forno de espera 6 compreende um abastecedor de gás para o suprimento de um gás pressurizado para o espaço interno, um aquecedor para o aquecimento do metal fundido 5, ou coisa do gênero.

[021] O aparelho de fundição de baixa pressão 1 comprime e provê gás para o espaço interno do forno de espera 6 de modo a suprir um metal fundido 5 para a cavidade 3 através do suporte 10 e dos jitos 8A. No aparelho de fundição de baixa pressão 1, depois de o metal fundido 5 se solidificar, o molde 4 é aberto no sentido de coletar um produto de fundição (produto moldado).

[022] O molde de fundição de baixa pressão de acordo com a presente invenção é aplicável como o molde 4 do aparelho de fundição de baixa pressão 1 acima descrito. A modalidade ilustra um exemplo no qual o molde de fundição de baixa pressão é aplicado como o molde inferior 4L do molde 4. Ou seja, como uma configuração básica, o molde de fundição de baixa pressão compreende pelo menos os moldes superior e inferior 4U, 4L que formam a cavidade 3, e as peças de jito 8, 9 de formato cilíndrico e dispostas em diferentes posições no molde inferior 4L, tal como ilustrado na Figura 2.

[023] Na modalidade, o produto de fundição é uma cabeça de cilindro CH de um motor de combustão interna. O molde 4 incluindo o molde inferior 4L de acordo com a Figura 2 funde duas cabeças de cilindro CH de uma vez só. As cavidades 3 e os núcleos 7 correspondem às formas interna e externa das cabeças de cilindro CH. Tal como esquematicamente ilustrado na Figura 3, o molde 4 compreende as porções de formação de câmara de combustão CF para a formação das câmaras de combustão das cabeças de cilindro CH, e as peças de jito 8, 9 são dispostas próximos às porções de formação de câmara de combustão CF.

[024] Cada uma das cabeças de cilindro CH de acordo com a Figura 2 é um motor de três cabeças de cilindro. Por conseguinte, três porções de formação de câmara de combustão CF ficam dispostas alinhadas no molde 4, de acordo com a Figura 3. Além disso, um canal CP para um meio de refrigeração é provido em cada uma das porções de formação de câmara de combustão CF a fim de ativamente resfriar as porções de formação de câmara de combustão CF durante a fundição. Isso é feito no sentido de obter uma densa estrutura de material em torno das câmaras de combustão por meio de refrigeração de modo a aumentar suas propriedades mecânicas. No molde inferior 4L, oito peças de jito 8, 9 no total são providas de tal modo que quatro jitos 8A, 9A fiquem dispostos em torno de cada uma das porções de formação de câmara de combustão CF.

[025] De acordo com um aparelho de fundição de baixa pressão bem conhecido na técnica, um produto de fundição de boa qualidade poderá ser obtido ao se usar o molde 4 quando o metal fundido 5 se solidifica em seguida a partir do lado oposto dos jitos para os jitos 8A, 9A depois de a cavidade 3 ser enchida com um metal fundido 5. Ou seja, é necessário manter uma temperatura mais elevada nos jitos 8A, 9A, quando o metal fundido 5 é solidificado por último, do que em outras partes.

[026] No molde 4, uma área central separada do ar ambiente normalmente tende a ter temperatura mais elevada. Tal como ilustrado por uma estrutura retangular de linha pontilhada de acordo com a Figura 2 e a Figura 3, a área central do molde 4 corresponde a uma área de alta temperatura HA dotada de uma temperatura relativamente elevada, e as áreas de extremidade em ambos os lados da mesma correspondem às áreas de baixa temperatura LA, LA que têm uma temperatura relativamente baixa. Por conseguinte, o tempo de solidificação do metal fundido 5 nos jitos 8A, 9A difere entre a área de alta temperatura HA e as áreas de baixa temperatura LA.

[027] A fim de evitar este problema, as peças de jito 8, 9 são concebidas tal como se segue no molde 4.

[028] As peças de jito 8, 9, dotadas de um formato cilíndrico tal como acima descrito, têm os jitos 8A, 9A abertos para a cavidade 3 em um lado superior, as bacias 8B, 9B sob os jitos 8A, 9A e os flanges 8C, 9C nas periferias das extremidades inferiores das peças de jito 8, 9, tal como ilustrado na Figura 4 e na Figura 5.

[029] Os jitos 8A, 9A são espaços com um diâmetro que cresce gradualmente em direção ao lado superior. Além disso, as bacias 8B, 9B são espaços com um diâmetro que cresce gradualmente em direção ao lado inferior. Por conseguinte, as peças de jito 8, 9 são dotadas de espaços cilíndricos que têm respectivos diâmetros mínimos nos respectivos limites entre os jitos 8A, 9A e as bacias 8B, 9B. Com esses espaços, as peças de jito 8, 9 conseguem efetivamente separar nos jitos 8A, 9A o material solidificado de metal fundido das bacias 8B, 9B de modo a facilitar a soltura de um produto de fundição.

[030] No molde 4, as peças de jito 8, 9 incluem peças de jito de área central 8, que vêm a ser as peças de jito dispostas na área central da cavidade 3 entre as peças de jito 8, 9 e as peças de jito de área de extremidade 9 que, por sua vez, são as peças de jito dispostas nas áreas de extremidade da cavidade 3 entre as peças de jito 8, 9. Ou seja, no molde inferior 4L, de acordo com a Figura 2, quatro peças de jito de área central 8 são dispostas na área de alta temperatura HA, a qual corresponde à área central, e duas peças de jito de área de extremidade 9 são dispostas em cada uma das áreas de baixa temperatura LA, LA nos lados opostos, cujas áreas correspondem às áreas de extremidade.

[031] Nas peças de jito 8, 9, as bacias 8B, 9B têm diferentes volumes de acordo com a posição das peças de jito no molde inferior 4L. Em termos mais específicos, a altura Hb9 da bacia 9B das peças de jito de área de extremidade 9, uma das quais se encontra ilustrada no lado direito da Figura 5, é relativamente maior que a altura Hb8 da bacia 8B das peças de jito de área central 8 na área de alta temperatura HA, uma das quais se encontra ilustrada no lado esquerdo da Figura 5, de modo que as bacias 8B, 9B apresentem diferentes volumes.

[032] As peças de jito 8, 9 do exemplo ilustrado têm a mesma dimensão externa. De acordo com a configuração da altura Hb8, Hb9 das bacias 8B, 9B acima descritas, a altura Ha9 das peças de jito de área de extremidade 9 é relativamente menor que a altura Ha8 dos jitos 8A das peças de jito de área central 8.

[033] Ou seja, no molde 4 dessa modalidade, as peças de jito de área central 8 têm a mesma dimensão externa das peças de jito de área de extremidade 9, enquanto que os jitos 8A, 9A e as bacias 8B, 9B têm diferentes volumes de modo que o volume (a altura Ha8, Ha9) dos jitos 8A, 9A fique inversamente proporcional ao volume (à altura Hb8, Hb9) das bacias 8B, 9B. Em outras palavras, as peças de jito de área central 8 e as peças de jito de área de extremidade 9 têm a mesma dimensão externa, uma vez que o volume dos jitos 8A, 9A é inversamente proporcional ao volume das bacias 8B, 9B.

[034] Em uma modalidade mais preferida, cada uma das peças de jito 8,9 poderá ter um tamanho diferente em comparação com as demais peças em pelo menos um aspecto dentre a altura Ha8, Ha9 dos jitos 8A, 9A, o diâmetro interno D8, D9 da bacia, e o volume e o formato da própria peça de jito, além da altura Hb8, Hb9 da bacia 8B, 9B. Dependendo da figura ou coisa do gênero do produto de fundição, cada uma das peças de jito 8, 9 poderá ter um tamanho diferente em comparação com as demais peças nas dimensões acima descritas, mas, no entanto, ter o mesmo tamanho na dimensão externa, ou cada uma das peças de jito 8, 9 poderá ter um tamanho diferente em comparação com as demais peças com as dimensões acima descritas, além da dimensão externa. Desta maneira, o volume das bacias 8B, 9B de cada uma das peças de jito 8, 9 é estabelecido.

[035] No aparelho de fundição de baixa pressão, de acordo com a Figura 1, que compreende o molde 4 com a configuração acima descrita, um gás é suprido por meio de pressão para o espaço interno do forno de espera 6, de modo que o metal fundido 5 possa ser suprido para a cavidade 3 através das peças de jito 8, 9 e do suporte 10.

[036] Em seguida, no molde 4, o metal fundido 5 no interior da cavidade 3 gradualmente se solidifica a partir dos lados opostos dos jitos em direção aos jitos 8A, 9A. A este respeito, as bacias 8B, 9B das peças de jito 8, 9 terão diferentes volumes. Por conseguinte, nas peças de jito de área de extremidade 9, as quais compreendem a bacia 8B que tem um volume relativamente grande, o metal fundido 5 na bacia 9B apresenta uma grande quantidade de calor, e o tempo de solidificação do metal fundido 5 nos jitos 9A é relativamente longo. Ou seja, o metal fundido 5 de modo geral se resfria (se solidifica) rapidamente nos jitos 9A nas áreas de baixa temperatura LA. A fim de evitar esse problema no molde 4, a quantidade de calor na bacia 9B das peças de jito de área de extremidade 9 nas áreas de baixa temperatura LA é relativamente aumentada de modo que o tempo de solidificação seja estendido.

[037] Em contrapartida, nas peças de jito de área central 8 da área de alta temperatura HA onde a bacia 9B tem uma altura relativamente pequena, a quantidade de calor do metal fundido 5 na bacia 8B será baixa, e o tempo de solidificação do metal fundido 5 nos jitos 8A será relativamente curto. Ou seja, o metal fundido 5 de modo geral se resfria (se solidifica) lentamente nos jitos 8A da área de alta temperatura HA. A fim de evitar este problema no molde 4, a quantidade de calor na bacia 8B das peças de jito de área central 8 na área de alta temperatura HA será relativamente baixada de modo que o tempo de solidificação possa ser reduzido.

[038] Desta maneira, uma equalização no tempo de solidificação do metal fundido entre os jitos 8A, 9A dispostos em diferentes posições no molde inferior 4L poderá ser obtida no molde de fundição de baixa pressão. A fim de obter uma equalização no tempo de solidificação nos jitos 8A, 9A, o molde de fundição de baixa pressão é configurado de tal modo que as bacias 8B, 9B das peças de jito 8, 9 apresentem diferentes volumes. Sendo assim, essa configuração do molde de fundição de baixa pressão terá uma pequena ou nenhuma influência sobre a estrutura do molde inferior 4L ou do molde 4 como um todo e sobre seu suporte 10.

[039] Como resultado, o molde de fundição de baixa pressão apresenta uma grande flexibilidade com relação ao desenho do aparelho, e a equalização no tempo de solidificação do metal fundido nos jitos dispostos em diferentes posições poderá ser obtida. Além disso, juntamente com o aumento da flexibilidade com relação ao desenho do aparelho, o molde de fundição de baixa pressão poderá minimizar a dificuldade no desenvolvimento de um desenho de fundição e na limitação da forma dos produtos de fundição.

[040] O molde de fundição de baixa pressão, no qual os jitos 8A, 9A são dispostos em diferentes posições, pode reduzir o tempo de enchimento da cavidade 3 com o metal fundido 5 e, desta maneira, reduzir o tempo de ciclo de fundição. Além disso, com o molde de fundição de baixa pressão, será possível se obter um produto de fundição de boa qualidade sem nenhuma forma defeituosa ou buraco de escape em uma porção não solidificada por meio da equalização do tempo de solidificação nos jitos 8A, 9A. Nessa modalidade, é possível se obter uma cabeça de cilindro de boa qualidade CH.

[041] No molde de fundição de baixa pressão, os jitos 8A, 9A e as bacias 8B, 9B apresentam diferentes volumes em cada uma das peças de jito de área central 8 dispostas na área de alta temperatura HA e nas peças de jito de área de extremidade 9 na área de baixa temperatura LA, e o volume dos jitos 8A, 9A é inversamente proporcional ao volume das bacias 8B, 9B. No molde de fundição de baixa pressão, isso permite que as peças de jito 8,9 sejam moldadas no mesmo formato externo (comum) ou da dimensão externa de modo a reduzir a influência sobre a estrutura do molde 4 inclusive o molde inferior 4L e sobre seu suporte 10, além de aumentar a flexibilidade no desenho do aparelho.

[042] No molde de fundição de baixa pressão, cada uma das peças de jito 8, 9 tem um tamanho diferente em comparação com as demais peças no que diz respeito a pelo menos um dentre os aspectos de altura Hb8, Hb9 das bacias 8B, 9B, de peso Ha8, Ha9 dos jitos 8A, 9A, de diâmetro interno D8, D9 da extremidade inferior das bacias 8B, 9B e de volume e formato da peça em si. Essa configuração do molde de fundição de baixa pressão permite a definição do volume das bacias 8B, 9B e, por conseguinte, a definição exata do tempo de solidificação do metal fundido 6 nas peças de jito 8, 9. Isso poderá contribuir para a fabricação de um produto de fundição de melhor qualidade.

[043] A Figura 6 à Figura 10 ilustram moldes de fundição de baixa pressão de acordo com a segunda à quarta modalidades da presente invenção. Nas modalidades a seguir, os mesmos sinais de referência são indicados para os mesmos componentes descritos na primeira modalidade, e a descrição detalhada dos mesmos será omitida.

Segunda Modalidade:

[044] O molde de fundição de baixa pressão de acordo com a Figura 6 e a Figura 7 compreende aquecedores 11 e sensores de temperatura 12 que são fixados pelo menos às peças de jito de área de extremidade 9 dispostas nas áreas de extremidade (as áreas de baixa temperatura LA) de um molde inferior 4A, e um controlador de temperatura 13 que é configurado de modo a operar os aquecedores 11 com base em um valor de medição dos sensores de temperatura 12. De acordo com a Figura 6, uma linha de conexão dos aquecedores 11 e dos sensores de temperatura 12 fixados às peças de jito de área de extremidade 9 no lado inferior é omitida, cuja linha é uma linha de entrada / saída para o / do controlador de temperatura 13.

[045] Tal como na primeira modalidade (vide Figura 2), o molde 4 do exemplo ilustrado é desenhado de modo a produzir um motor de três cabeças de cilindro CH (ilustrado pela linha pontilhada), e oito peças de jito 8, 9 são dispostas no molde inferior 4L. Além disso, uma área central do molde 4 corresponde à área de alta temperatura HA dotada de uma temperatura relativamente elevada, e ambas as áreas laterais da mesma correspondem às áreas de baixa temperatura LA, LA dotadas de uma temperatura relativamente baixa.

[046] No molde de fundição de baixa pressão de acordo com a configuração acima descrita, os aquecedores 11 aquecem as peças de jito de área de extremidade 9 nas áreas de baixa temperatura LA, os sensores de temperatura 12 medem a temperatura das mesmas, e o controlador de temperatura 13 realiza um controle de realimentação dos aquecedores 11 com base no valor de medição.

[047] Com essa configuração do molde de fundição de baixa pressão, é realizado um controle de temperatura mais exato, além de obter os mesmos efeitos vantajosos que os da modalidade previamente descrita. Por meio desse controle de temperatura em conjunto com o estabelecimento da dimensão das peças de jito 8, 9, uma equalização ainda mais exata no tempo de solidificação do metal fundido nos jitos 8A, 9A poderá ser obtida.

Terceira Modalidade:

[048] O molde de fundição de baixa pressão de acordo com a Figura 8 compreende peças de jito 8, 9 para a formação dos jitos 8A, 9A dispostas em diferentes posições em um molde inferior 14L do molde 14. O molde 14 do exemplo ilustrado forma duas cabeças de cilindro por vez. Em comparação com a primeira e a segunda modalidades (vide Figura 2 e Figura 6), as respectivas cavidades 3, 3 são dispostas próximas uma da outra.

[049] O molde 14 é desenhado de modo a formar dois blocos de três cabeças de cilindro em um arranjo paralelo, e quatro peças de jito 8, 9 são dispostas para cada uma das três porções de formação de câmara de combustão CF. Nessa configuração, uma vez que as cavidades 3, 3 ficam próximas uma da outra no molde 14, uma área central no meio das cavidades 3, 3 corresponderá à área de alta temperatura HA, e as áreas de extremidade nos lados externos corresponderão às áreas de baixa temperatura LA.

[050] De acordo com esse aspecto, o molde 14 compreende os aquecedores 11 e os sensores de temperatura 12 nas peças de jito de área de extremidade 9 dispostas nas áreas de baixa temperatura LA, e um controlador de temperatura 13 que é configurado de modo a operar os aquecedores 11 com base em um valor de medição dos sensores de temperatura 12.

[051] Tal como na segunda modalidade, no molde de fundição de baixa pressão com a configuração acima descrita, os aquecedores 11 aquecem as peças de jito de área de extremidade 9 dispostas nas áreas de baixa temperatura LA, os sensores de temperatura 12 medem a temperatura das mesmas, e o controlador de temperatura 13 realiza um controle de realimentação dos aquecedores 11 com base no valor de medição. Com essa configuração, uma equalização mais exata do tempo de solidificação do metal fundido nos jitos 8A, 9A poderá ser obtida no molde de fundição de baixa pressão, além de produzir os mesmos efeitos vantajosos que os das modalidades previamente descritas.

[052] Em uma outra modalidade, os aquecedores (parcialmente ilustrados pelas linhas virtuais) e os sensores de temperatura poderão ser providos para todas as peças de jito 8, 9 do molde de fundição de baixa pressão de acordo com a Figura 8. De acordo com o molde 14, os aquecedores respectivamente aquecem todas as peças de jito 8, 9, os sensores de temperatura medem a temperatura das mesmas, e o controlador de temperatura realiza o controle de realimentação dos aquecedores com base no valor de medição. Com essa configuração, um controle de temperatura mais exato poderá ser realizado, e uma equalização mais exata do tempo de solidificação do metal fundido nos jitos 8A, 9A poderá ser obtida.

[053] Quando os aquecedores 11 são providos para todas as peças de jito 8, 9, torna-se possível simplificar ou omitir o estabelecimento do volume e da dimensão das bacias 8B, 9B das peças de jito 8, 9. Uma equalização mais exata do tempo de solidificação do metal fundido nos jitos 8A, 9A poderá ser obtida até mesmo nesses casos, além de também se tornar possível diminuir o tempo de enchimento do metal fundido ou o tempo de ciclo de fundição e ainda assim produzir um produto de fundição de boa qualidade sem nenhuma forma defeituosa ou buraco de escape em uma porção não solidificada.

Quarta Modalidade:

[054] O molde de fundição de baixa pressão de acordo com a Figura 9 e a Figura 10 compreende peças de jito 18, 19 para a formação dos jitos 18A, 19A dispostos em diferentes posições em um molde inferior 4L de um molde 4. De acordo com as modalidades previamente descritas, as peças de jito 18, 19 têm um formato cilíndrico, contudo apresentam diferentes tamanhos com relação ao volume de um espaço interno e à sua dimensão externa.

[055] Em termos mais específicos, a altura geral e a altura Hb18 da bacia 18B são relativamente grandes nas peças de jito de área central 18 em comparação com as peças de jito dispostas em uma área central (a área de alta temperatura) entre as peças de jito 18, tal como ilustrado no lado esquerdo da Figura 10. Além disso, o diâmetro interno D18 das extremidades inferiores da bacia 18B e o diâmetro mínimo Ds18 nos limites entre o jito 18A e a bacia D9 são relativamente pequenos nas peças de jito de área central 18.

[056] Em contrapartida, a altura geral e a altura Hb19 da bacia 19B são relativamente pequenas nas peças de jito de área de extremidade 19 que são as peças de jito dispostas nas áreas de extremidade (as áreas de baixa temperatura) entre as peças de jito 19, tal como ilustrado no lado direito da Figura 10. Além disso, o diâmetro interno D19 das extremidades inferiores da bacia 19B e o diâmetro mínimo Ds19 nos limites entre o jito 19A e a bacia 19B são relativamente grandes nas peças de jito de área de extremidade 19.

[057] Tal como acima descrito, as peças de jito 18, 19 são configuradas de tal modo que as peças de jito de área de extremidade 19 fiquem menores que as peças de jito de área central 18 no que diz respeito à altura, porém as peças de jito de área de extremidade 19 são maiores que as peças de jito de área central 18 no que diz respeito ao diâmetro. Por conseguinte, as peças de jito 18, 19 apresentam diferentes volumes nas bacias 18B, 19B, e a bacia 19B das peças de jito de área de extremidade 19 nas áreas de extremidade (as áreas de baixa temperatura) têm um volume relativamente grande.

[058] De acordo com as modalidades previamente descritas, no molde de fundição de baixa pressão com a configuração acima descrita, as bacias 18B, 19B das peças de jito 18, 19 apresentam diferentes volumes. Nas peças de jito de área de extremidade 19 com a respectiva bacia 19B tendo um volume relativamente grande, o metal fundido na bacia 19B terá uma grande quantidade de calor, e o tempo de solidificação do metal fundido é, por conseguinte, relativamente longo. Em contrapartida, nas peças de jito de área central 18 com a respectiva bacia 18B de um volume relativamente pequeno, o metal fundido na bacia 18B terá uma pequena quantidade de calor, e o tempo de solidificação do metal fundido será, por conseguinte, relativamente curto.

[059] No molde de fundição de baixa pressão, as peças de jito são dotadas com respectivas bacias com diferentes volumes, e essa configuração terá uma pequena ou nenhuma influência sobre a estrutura do molde inferior 14L ou do molde 14 como um todo e sobre seu suporte. Sendo assim, o molde de fundição de baixa pressão apresenta uma grande flexibilidade com relação ao desenho do aparelho e poderá minimizar a dificuldade no desenvolvimento de um desenho de fundição e na limitação da forma dos produtos de fundição. Além de uma grande flexibilidade com relação ao desenho do aparelho, a equalização no tempo de solidificação do metal fundido nos jitos dispostos em diferentes posições poderá ser obtida no molde de fundição de baixa pressão.

[060] Detalhes da configuração do molde de fundição de baixa pressão da presente invenção não se limitam às modalidades apresentadas, e, portanto, alterações adequadas poderão ser feitas à configuração sem se afastar do âmbito de aplicação da presente invenção. O molde de fundição de baixa pressão da presente invenção é aplicável a uma fundição de baixa pressão de vários produtos de fundição. LISTA DOS SINAIS DE REFERÊNCIA 3 - Cavidade 4 - Molde 4L - Molde inferior 4U - Molde superior 8 - Peça de jito de área central 8A, 9A - Jito 8B, 9B - Bacias 9 - Peça de jito de área de extremidade 11 - Aquecedor 12 - Sensor de temperatura 13 - Controlador de temperatura 14 - Molde 15 L - Molde inferior 18A, 19A - Jito 188 , 19B - Bacias CH - Cabeça de cilindro (produto de fundição).

Claims

1. Molde de fundição de baixa pressão, compreendendo: pelo menos um molde superior (4U) e um molde inferior (4L) que formam uma cavidade (3); e peças de jito (8, 9) tendo formatos cilíndrico e dispostas em diferentes posições do molde inferior (4L), em que cada uma das peças de jito (8, 9) compreende um jito (8A, 9A) aberto para a cavidade (3) em um lado superior e uma bacia (8B, 9B) sob o jito (8A, 9A), e CARACTERIZADO por as peças de jito (8, 9) compreender pelo menos uma peça de jito de área central (8) e peças de jito de área de extremidade (9) que são dispostas em uma área central (HA) e nas áreas de extremidade (LA) da cavidade (3) do molde inferior (4L), respectivamente, e cada uma das bacias (9B) das peças de jito de área de extremidade (9) tem um volume maior que o de uma bacia (8B) da pelo menos uma peça de jito de área central (8).

2. Molde de fundição de baixa pressão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, em cada uma das pelo menos uma peça de jito de área central (8) e das peças de jito de área de extremidade (9), um jito (8A, 9A) tem um volume inversamente proporcional ao de uma bacia (8B, 9B), de modo que o jito (8A, 9A) e a bacia (8B, 9B) apresentem diferentes volumes.

3. Molde de fundição de baixa pressão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um produto de fundição a ser moldado na cavidade (3) é uma cabeça de cilindro (CH) de um motor de combustão interna.

4. Molde de fundição de baixa pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das peças de jito (8, 9) tem um tamanho diferente em comparação com as demais peças, com relação a pelo menos um aspecto dentre altura da bacia (8B, 9B), diâmetro interno da bacia (8B, 9B), um volume e um formato.

5. Molde de fundição de baixa pressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: um aquecedor (11) e um sensor de temperatura (12) que são fixados pelo menos a pelo menos uma das peças de jito de área de extremidade (9); e um controlador de temperatura (13) que é configurado para operar o aquecedor (11) com base em um valor de medição do sensor de temperatura (12).

6. Molde de fundição de baixa pressão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por pelo menos o molde superior (4U) e o molde inferior (4L) que formam a cavidade (3); e as peças de jito (8, 9) tendo formatos cilíndrico e dispostas em diferentes posições do molde inferior (4L), em que cada uma das peças de jito (8, 9) compreende o jito (8A, 9A) aberto para a cavidade (3) no lado superior e a bacia (8B, 9B) sob o jito (8A, 9A), e a bacia (8B, 9B) tem volume diferente de acordo com a posição de cada uma das peças de jito (8, 9) no molde inferior (4L), e cada uma das bacias (9B) das peças de jito (9), que são dispostas em uma área de baixa temperatura (LA), na qual a temperatura se torna relativamente baixa em todo o molde inferior (4L), tem um volume maior que a bacia (8B) da pelo menos uma peça de jito (8) disposta em uma área de alta temperatura (HA), na qual a temperatura torna-se relativamente elevada em todo o molde inferior (4L).