BRPI0702774B1 - SIDE CASTING PROCESS OF A TRICK, CASTING MODEL, SIDE OF A RAILWAY WAGON TRICK, RAILWAY WAGON TRICK AND RAILWAY WAGON - Google Patents
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Abstract
processo de fundição de lateral de um truque, modelo de fundição, lateral de um truque de vagão ferroviário, truque de vagão ferroviário e vagão ferroviário. a presente invenção refere-se a um processo de fundição de lateral de um truque ferroviário compreendendo as etapas de: (1) confecção do modelo (1); (ii) confecção do molde 2; (iii) confecção dos machos; (iv) colocação dos machos dos moldes; (v) vazamento de material fundido; e (vii) acabamento, sendo que os machos dos pedestais e da porção central da lateral do truque são suprimidos deste processo. a presente invenção também refere-se a um modelo de fundição (1), compreendendo uma primeira porção lateral (10) associada através de uma porção central (11) a uma segunda porção lateral (12). as porções laterais (10,12) são dotadas de um pedestal (30), com seu respectivo espaço (18), em suas extremidades livres e a porção central (11) é dotada de um espaço central (21). os elementos formadores de cavidades colocados nos espaços de pedestal (18) e central (21) são suprimidos do modelo de fundição da presente invenção (1), de modo que os machos central e dos pedestais não possuem a necessidade de serem utilizados no processo de fundição, bem como o alojamento (23) para evitar a colocação do macho de curso de freio (9) no molde. por fim, a presente invenção descreve, ainda, uma lateral de truque de vagão ferroviário cuja característica principal é o fato de ter sido produzida de acordo com o processo de fundição da presente invenção.process of casting a side of a bogie, casting model, side of a bogie bogie, bogie bogie and bogie bogie. the present invention relates to a process of casting the side of a railway bogie comprising the steps of: (1) making the model (1); (ii) making the mold 2; (iii) making the males; (iv) placement of the mold cores; (v) casting of molten material; and (vii) finishing, with the males of the pedestals and the central portion of the side of the trick being eliminated from this process. the present invention also relates to a casting model (1), comprising a first side portion (10) associated via a central portion (11) with a second side portion (12). the side portions (10.12) are provided with a pedestal (30), with their respective space (18), at their free ends and the central portion (11) is provided with a central space (21). the cavity forming elements placed in the pedestal (18) and central (21) spaces are removed from the casting model of the present invention (1), so that the central and pedestal cores do not have the need to be used in the process of casting, as well as the housing (23) to avoid placing the brake travel male (9) in the mold. finally, the present invention also describes a railway wagon bogie side whose main characteristic is the fact that it was produced according to the casting process of the present invention.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE FUNDIÇÃO DE LATERAL DE UM TRUQUE, MODELO DE FUNDIÇÃO, LATERAL DE UM TRUQUE DE VAGÃO FERROVIÁRIO, TRUQUE DE VAGÃO FERROVIÁRIO E VAGÃO FERROVIÁRIO".Invention Patent Descriptive Report for "SIDE CASTING PROCESS OF A TRICK, CASTING MODEL, SIDE OF A RAILWAY WAGON TRICK, RAILWAY WAGON TRICK AND RAILWAY WAGON".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um processo de fundição de lateral de um truque ferroviário e a um modelo de fundição para o dito processo de fundição que através da supressão dos machos da porção central, dos pedestais e de seus elementos formadores das cavidades para sua colocação no modelo, promove benefícios em relação aos processos já existentes. Descrição do Estado da Técnica O truque de um vagão ferroviário tem por função sustentar os eixos, as rodas e a suspensão do vagão, absorvendo impactos resultantes das forças que ocorrem durante sua movimentação do mesmo ao longo das ferrovias. Um truque típico possui uma região de contato direto com a superfície inferior externa do vagão através de uma travessa central (bolster), a qual repousa cada uma de suas extremidades em conjuntos de molas. Estes conjuntos de molas estão localizados em uma porção do truque denominada lateral, que compreende uma de suas porções estruturais mais importantes, pois, além de abrigar os conjuntos de molas, ou de outros elementos elásticos, também abriga as extremidades dos eixos das rodas do vagão.Field of the Invention The present invention relates to a process of casting the side of a railway bogie and to a casting model for the said casting process that through the suppression of the males of the central portion, the pedestals and their elements forming the cavities for its placement in the model, promotes benefits in relation to the already existing processes. Description of the State of the Art The purpose of a railway wagon is to support the axles, wheels and suspension of the wagon, absorbing impacts resulting from the forces that occur during its movement along the railways. A typical trick has a region of direct contact with the lower external surface of the wagon through a central crosspiece (bolster), which rests each of its ends in sets of springs. These sets of springs are located in a part of the trick called lateral, which comprises one of its most important structural portions, because, in addition to housing the sets of springs, or other elastic elements, it also houses the ends of the axles of the wagon wheels .
Normalmente, esta lateral é constituída em metal e fabricada a partir de um processo de fundição que, embora possa apresentar as mais diversas variações em suas etapas, compreende as seguintes etapas básicas e muito conhecidas do estado da técnica, valendo, por isso, apenas tecer alguns comentários gerais, que serão mais bem explorados na descrição detalhada, quando as etapas estarão descritas de maneira direcionada para o objeto da presente invenção: (i) Confecção do modefo de fundição;Normally, this side is made of metal and manufactured from a casting process that, although it can present the most diverse variations in its stages, comprises the following basic steps and well known from the state of the art, therefore, it is only worth weaving some general comments, which will be further explored in the detailed description, when the steps will be described in a manner directed to the object of the present invention: (i) Making the casting method;
Nesta etapa, é construído um modelo com formato aproximado da peça a ser fundida, devendo prever a contração do material, devido ao esfriamento do metal, após vazamento do metal fundido. (ii) Confecção do molde;In this stage, a model is constructed with an approximate shape of the part to be cast, and it must foresee the contraction of the material, due to the cooling of the metal, after casting the molten metal. (ii) Making the mold;
Depois de confeccionado o modelo de fundição, o mesmo é colocado uma caixa de moldagem. Um material refratário, normalmente composto por areia e aglomerante é moldado sobre o modelo que, depois de retirado da caixa de moldagem, deixa uma cavidade com um formato complementar, ou negativo, da peça a ser fundida. (iii) Confecção dos machos;After the casting model is made, a molding box is placed. A refractory material, usually composed of sand and binder, is molded on the model which, after being removed from the molding box, leaves a cavity with a complementary or negative shape to the part to be cast. (iii) Making the males;
Machos são dispositivos feitos de areia com a finalidade de formar vazios internos, paredes, cavidades, furos e reentrâncias na peça. (iv) Colocação dos machos no molde;Males are devices made of sand with the purpose of forming internal voids, walls, cavities, holes and recesses in the piece. (iv) Placing the taps in the mold;
Depois de fabricados, os machos devem ser dispostos sobre o molde de forma que, quando do vazamento do material de fundição (próxima etapa), cavidades sejam geradas na peça final. (v) Vazamento do material fundido;After being made, the taps must be placed on the mold so that, when the casting material is leaked (next step), cavities are generated in the final part. (v) pouring of the molten material;
Neste ponto, o material fundido, normalmente uma liga de metálica, é vazado de maneira a preencher o molde contendo, ou não, os machos. (vi) Desmoldagem;At this point, the molten material, usually a metal alloy, is cast in order to fill the mold, containing or not the cores. (vi) Demoulding;
Após um determinado período de tempo para que a peça arrefeça e solidifique dentro do molde, procede-se à sua remoção manualmente ou por processos mecânicos. (vii) Acabamento;After a certain period of time for the part to cool and solidify inside the mold, it is removed manually or by mechanical processes. (vii) Finishing;
Após a retirada da peça do molde é necessário remover as re-barbas que se formam durante o processo de fundição além de retirar também eventuais incrustações da areia utilizada na confecção do molde, sendo que esta etapa pode, ainda, compreender tratamentos térmicos específicos para o metal constituinte da peça obtida por este processo.After removing the piece from the mold, it is necessary to remove the edges that are formed during the casting process, in addition to removing any incrustations of the sand used in the making of the mold, and this step can also include specific heat treatments for the constituent metal of the part obtained by this process.
Em geral, o modelo é partido em duas metades (bipartido) de modo que se formam dois moldes, um para cada metade, os quais são colocados face a face, formando, quando juntos, a cavidade total gerada pela inserção da peça na caixa de molde. Assim, o material de fundição é vazado por canais que conduzem o material fundido até a cavidade do molde, para que seja preenchida e forme a peça final.In general, the model is broken into two halves (split) so that two molds are formed, one for each half, which are placed face to face, forming, when together, the total cavity generated by inserting the piece in the mold. Thus, the casting material is poured through channels that lead the molten material to the mold cavity, so that it is filled and forms the final part.
Com relação a processos de fundição específicos para a confecção de laterais de truques de vagões ferroviários, o estado da técnica apresenta alguns exemplos, como pode ser visto no documento de patente PI 9403781-7, que descreve uma configuração de formato da lateral do truque, a qual valoriza uma redução do peso da estrutura lateral, através de uma utilização mais eficiente da geometria da peça e dos materiais. A maximiza-ção desta construção é fornecida pela forma dada a toda a estrutura lateral, como uma forma sólida de seção transversal unitária de viga em T. O documento defende também que a nova configuração da viga em "I” permite uma inspeção mais fácil, assim como melhoria da qualidade na moldagem, relativa à redução substancial na utilização de machos para a fundição. O processo descrito neste documento, muito embora pareça vantajoso, exige uma mudança completa na confecção dos moldes e dos machos utilizados para a obtenção da lateral do truque, de modo que um alto investimento é necessário para a alterar ou adaptar o processo visando a implementação da fundição proposta por este documento.With regard to specific casting processes for making railway wagon bogie sides, the state of the art provides some examples, as can be seen in patent document PI 9403781-7, which describes a shape configuration of the bogie side, which values a reduction in the weight of the side structure, through a more efficient use of the geometry of the part and the materials. The maximization of this construction is provided by the shape given to the entire lateral structure, as a solid shape of unitary T-beam cross section. The document also argues that the new "I" beam configuration allows for easier inspection, as well as improving the quality of molding, relative to the substantial reduction in the use of taps for casting. The process described in this document, although it seems advantageous, requires a complete change in the making of the molds and taps used to obtain the side of the bog , so that a high investment is necessary to change or adapt the process in order to implement the foundry proposed by this document.
Além disso, como os machos são, na maioria dos processos de fundição para laterais de truque ferroviário, dispostos sobre o molde por encaixe simples, um sem número de desvantagens e problemas podem ser encontrados na peça depois de fundida. Um exemplo destes problemas é o caso de um ou mais machos se deslocarem quando o material de fundição é vazado através do molde, formando rebarbas, ocasionando desencontros, quando, por exemplo, a areia do macho erudida ou desaglomerada entra em contato com o material fundido ficando estas partículas de areia incorporadas à peça vazada, contaminando-a.In addition, as the taps are, in most casting processes for side rail beams, arranged on the mold by simple fitting, a number of disadvantages and problems can be found in the part after casting. An example of these problems is the case of one or more taps moving when the casting material is poured through the mold, forming burrs, causing discrepancies, when, for example, the erudite or deglomerated tap sand comes into contact with the molten material these sand particles being incorporated into the cast, contaminating it.
Um outro exemplo do estado da técnica pode ser encontrado no documento de patente US 6,662,853, que descreve um método de construção de uma lateral de um truque para vagão ferroviário através da divisão da lateral em partes e promovendo módulos de machos de modo a formar as superfícies internas da lateral. Os módulos de machos são compreendidos para as seguintes áreas: extremidade esquerda, extremidade direita, zona de tensão esquerda, zona de tensão direita e zona central.Another example of the state of the art can be found in US patent document 6,662,853, which describes a method of constructing a side of a railcar bogie by dividing the side into parts and promoting core modules to form the surfaces internal side. The male modules are comprised of the following areas: left end, right end, left tension zone, right tension zone and central zone.
Este documento conglomera diversos machos em blocos de machos, de modo que para que essa solução seja empregada, é necessário, mais uma vez, realizar custosas alterações na etapa de produção dos machos, o que poderá encarecer o processo.This document conglomerates several males into male blocks, so that for this solution to be used, it is necessary, once again, to make costly changes in the production stage of the males, which may make the process more expensive.
Assim, observa-se que ainda não foi desenvolvido um processo de fundição e/ou, ainda, um modelo de fundição que reduzam efetivamente o número de machos sem alterar drasticamente o processo ou a estrutura das etapas envolvidas, isto é, sem que seja necessária uma interferência muito grande para alterar os padrões de processos de fundição para laterais de truques ferroviários. Ainda, não se observa um processo de fundição e/ou um modelo de fundição, que proporcionem além da simplicidade já referida, uma substancial melhora no acabamento da lateral do truque, eliminando grande parte do trabalho empregue nesta etapa.Thus, it is observed that a casting process and / or, still, a casting model have not yet been developed that effectively reduce the number of taps without drastically altering the process or the structure of the stages involved, that is, without being necessary a very big interference to change the patterns of foundry processes for lateral rail bogies. Still, a casting process and / or a casting model are not observed, which provide, in addition to the simplicity already mentioned, a substantial improvement in the finishing of the side of the trick, eliminating much of the work used in this step.
Objetivos da Invenção É, portanto, um primeiro objetivo desta invenção prover um processo de fundição que reduza efetivamente o número de machos visando a obtenção de uma lateral de truque ferroviário com menor desencontro, menos rebarbas, menos inclusões, redução substancial dos trabalhos de acabamento, melhor estabilidade dimensional, baixa relação areia de ma-cho/metal além de um melhor aspecto superficial. É, ainda, um segundo objetivo desta invenção prover um modelo de fundição para ser utilizado em um processo de fundição, visando outorgar as mesmas vantagens descritas no parágrafo anterior.Objectives of the Invention It is, therefore, a first objective of this invention to provide a casting process that effectively reduces the number of taps aiming at obtaining a side of rail bogie with less mismatch, less burrs, less inclusions, substantial reduction of finishing works, better dimensional stability, low ma-cho / metal sand ratio and a better surface aspect. It is also a second objective of this invention to provide a casting model to be used in a casting process, aiming to grant the same advantages described in the previous paragraph.
Por fim, é um terceiro objetivo desta invenção prover uma lateral de truque para vagões ferroviários, dotada de melhor acabamento superficial e fabricada através do processo de fundição almejado pelo primeiro objetivo desta invenção.Finally, it is a third objective of this invention to provide a bogie side for railway wagons, with a better surface finish and manufactured through the casting process desired by the first objective of this invention.
Breve Descrição da invenção O primeiro objetivo desta invenção é atingido por meio de um processo de fundição de lateral de um truque compreendendo as etapas de: (i) Confecção do modelo, compreendendo a fabricação de um modelo de fundição de formato substancialmente análogo ao de uma lateral de um truque, prevendo a contração do material após vazamento da liga metálica; (ii) Confecção do molde, compreendendo a inserção do modelo de fundição em uma caixa de moldagem e a posterior retirada deste modelo de fundição da dita caixa de moldagem, após o preenchimento com areia de moldação e sua compactação; (iii) Confecção dos machos da lateral do truque, compreendendo a fabricação dos machos: de uma primeira e segunda porções laterais do modelo de fundição; de uma primeira e segunda regiões de ligação entre as primeira e segunda porções laterais do modelo de fundição; e porção adjacente ao pedestal; (iv) Colocação dos machos no molde, compreendendo o posicionamento dos machos fabricados na etapa (iii) sobre o molde, sendo que: o macho da porção central, superior e inferior é disposto entre os machos das porções laterais e também é disposto o macho adjacente ao pedestal; (v) vazamento de material fundido, compreendendo o enchimento do molde dotado dos machos colocados na etapa (iv) com material fundido; (vi) desmoldagem, compreendendo a retirada da peça vazada, arrefecida e solidificada pelo vazamento de material fundido da etapa (v); e (vii) acabamento, compreendendo o tratamento da superfície da lateral do truque obtida através das etapas (i) a (vi).Brief Description of the Invention The first objective of this invention is achieved through a process of casting a side of a trick comprising the steps of: (i) Fabrication of the model, comprising the manufacture of a casting model of substantially analogous format to that of a side of a trick, foreseeing the contraction of the material after leaking the metal alloy; (ii) Making the mold, comprising the insertion of the casting model in a molding box and the subsequent removal of this casting model from said molding box, after filling it with molding sand and its compaction; (iii) Making of the males on the side of the trick, including the manufacture of the males: of a first and second side portions of the casting model; a first and second connecting regions between the first and second side portions of the foundry model; and portion adjacent to the pedestal; (iv) Placing the taps in the mold, including the positioning of the taps manufactured in step (iii) on the mold, where: the tap of the central, upper and lower portion is arranged between the taps of the side portions and the tap is also placed adjacent to the pedestal; (v) casting of molten material, comprising filling the mold provided with the cores placed in step (iv) with molten material; (vi) demoulding, comprising the removal of the cast, cooled and solidified part by the casting of melt from step (v); and (vii) finishing, comprising the treatment of the surface of the side of the trick obtained through steps (i) to (vi).
Este processo compreende ainda a característica de suprimir, na etapa (iv), os machos dos pedestais e da porção central da lateral do truque. O segundo objetivo desta invenção é atingido por meio de um modelo de fundição, utilizado no processo de fundição descrito brevemente acima, compreendendo uma primeira porção lateral associada através de uma porção central a uma segunda porção lateral.This process also includes the characteristic of suppressing, in step (iv), the males of the pedestals and the central portion of the side of the trick. The second objective of this invention is achieved by means of a casting model, used in the casting process described briefly above, comprising a first side portion associated through a central portion to a second side portion.
As porções laterais são simétricas, paralelas, diametralmente opostas entre si, sendo que cada uma delas compreende um braço de sustentação, adjacentemente associado a uma travessa alongada, sendo que o braço de sustentação parte obliquamente da região de contato entre a porção lateral e a porção central em direção a travessa alongada. A travessa alongada também parte da região de contato entre a porção lateral e a porção central sendo dotada de uma extremidade livre, a qual compreende um primeiro dente de pedestal. O braço de sustentação compreende ainda, na região de associação com a travessa alongada, um segundo dente de pedestal associado, sendo este segundo dente de pedestal espaçado e substancialmente paralelo em relação ao primeiro dente de pedestal. O espaço entre os primeiro e segundo braços de pedestal são preenchidos por um e-lemento de formação de cavidade de pedestal.The lateral portions are symmetrical, parallel, diametrically opposed to each other, each of which comprises a support arm, adjacent to an elongated crosspiece, the support arm departing obliquely from the contact region between the side portion and the portion towards the elongated crosspiece. The elongated crosspiece also part of the region of contact between the lateral portion and the central portion being provided with a free end, which comprises a first pedestal tooth. The support arm also comprises, in the region of association with the elongated crosspiece, a second associated pedestal tooth, this second pedestal tooth being spaced and substantially parallel to the first pedestal tooth. The space between the first and second pedestal arms is filled by a pedestal cavity forming element.
Por outro lado, a porção central compreende um primeiro elemento de ligação associado de forma contígua às travessas alongadas das primeira e segunda porções laterais e um segundo elemento de ligação associado de forma contígua aos braços de sustentação das primeira e segunda porções laterais. Os primeiro e segundo elementos de ligação são substancialmente paralelos e espaçados entre si, sendo que este espaço entre os primeiro e segundo elementos de ligação é preenchido por um elemento de formação de cavidade central.On the other hand, the central portion comprises a first connecting element contiguously associated with the elongated crosspieces of the first and second side portions and a second connecting element contiguously associated with the supporting arms of the first and second side portions. The first and second connecting elements are substantially parallel and spaced apart, this space between the first and second connecting elements being filled by a central cavity forming element.
Este modelo de fundição compreendendo ainda a característica de ter os elementos de formação das cavidades para acomodação dos machos nos pedestais e na porção central suprimidos. O terceiro objetivo desta invenção é atingido por meio de uma lateral de truque de um vagão ferroviário, que tem por característica principal ser obtida de acordo com o processo de fundição da presente invenção. Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrito com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: Figura 1 - Um fluxograma ilustrando as etapas do processo de fundição da presente invenção;This foundry model also includes the characteristic of having the cavity-forming elements for accommodating the males in the pedestals and in the central portion suppressed. The third objective of this invention is achieved by means of a bogie side of a railway wagon, whose main characteristic is to be obtained according to the casting process of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in more detail below on the basis of an embodiment shown in the drawings. The figures show: Figure 1 - A flow chart illustrating the steps of the casting process of the present invention;
Figura 2 - uma vista em perspectiva de uma metade do modelo de fundição bipartido;Figure 2 - a perspective view of one half of the bipartite casting model;
Figura 3A - vista superior dos machos das primeira e segunda porções lateral do modelo de fundição;Figure 3A - top view of the males of the first and second side portions of the foundry model;
Figura 3B - vista superior do macho da primeira região de ligação entre as primeira e segunda porções laterais do modelo de fundição;Figure 3B - top view of the male of the first connection region between the first and second side portions of the casting model;
Figura 3C - vista superior dos machos sobrepostos da segunda região de ligação entre as primeira e segunda porções laterais do modelo de fundição;Figure 3C - top view of the overlapping taps of the second connection region between the first and second side portions of the casting model;
Figura 3D - vista superior do macho adjacente ao pedestal;3D figure - top view of the male adjacent to the pedestal;
Figura 3E - vista superior do macho da guia do sistema de freio;Figure 3E - top view of the male of the brake system guide;
Figura 3F - vista superior do macho auxiliar da região do dorso inferior;Figure 3F - top view of the auxiliary male in the lower back region;
Figura 4 - uma vista superior de uma metade do molde de fundição; e Figura 5 - uma vista superior de uma metade do molde de fundição com os machos posicionados.Figure 4 - a top view of a casting mold half; and Figure 5 - a top view of one half of the casting mold with the cores positioned.
Descrição Detalhada das Figuras 1) Processo de Fundição Inicialmente, cabe notar que o processo de fundição da presente invenção compreende as mesmas etapas que os processos do estado da técnica, o que, como poderá ser visto, é um fato vantajoso, pois não é necessário alterar as principais características do processo para obter os benefícios trazidos pelo processo da presente invenção.Detailed Description of the Figures 1) Casting Process Initially, it should be noted that the casting process of the present invention comprises the same steps as the state of the art processes, which, as can be seen, is an advantageous fact, as it is not necessary alter the main characteristics of the process to obtain the benefits brought by the process of the present invention.
As etapas do processo estão ilustradas na figura 1, sendo, a seguir descritas. (i) - Confecção do modelo Esta etapa compreende a fabricação de um modelo de fundição 1 de formato que definirá o formato da lateral de um truque, prevendo a contração do material, após o vazamento da liga fundida. Este modelo de fundição pode ser feito de qualquer material tais como madeira, polímeros ou, preferencialmente, metais, ou, ainda, uma mescla destes materiais. É válido ressaltar que o modelo de fundição 1, em qualquer de suas possíveis concretizações, possui dimensões ligeiramente maiores que o da lateral do tru- que depois de pronta, em virtude da contração do metal que preencherá o molde alimentado a quente, formando a peça. O modelo de fundição 1 da presente invenção é bipartido, isto é, compreende duas metades, sendo cada uma delas correspondente a uma metade da lateral do truque. Entretanto, este fato não é limitante ao escopo de proteção da presente invenção.The process steps are illustrated in figure 1, and are described below. (i) - Fabrication of the model This stage comprises the manufacture of a casting model 1 with a shape that will define the shape of the side of a trick, foreseeing the contraction of the material, after the casting of the cast alloy. This casting model can be made of any material such as wood, polymers or, preferably, metals, or even a mixture of these materials. It is worth noting that the casting model 1, in any of its possible embodiments, has dimensions slightly larger than that of the side of the trunk after being ready, due to the contraction of the metal that will fill the hot-fed mold, forming the part . The casting model 1 of the present invention is bipartite, that is, it comprises two halves, each corresponding to one half of the side of the bog. However, this fact is not limited to the scope of protection of the present invention.
Ainda, o modelo de fundição 1 da presente invenção, conforme ilustrado na figura 2, compreende, basicamente, uma primeira porção lateral 10 associada através de uma porção central 11a uma segunda porção lateral 12, sendo que ambas porções laterais 10,12 são simétricas, paralelas, diametralmente opostas entre si. A porção central, por sua vez, compreende: um primeiro elemento de ligação 19 associado de forma contígua às primeira 10 e segunda 12 porções laterais; e um segundo elemento de ligação 20 associado também de forma contígua àa primeira e segunda porções laterais 10,12, sendo que os primeiro 19 e segundo 20 elementos de ligação são substancialmente paralelos e espaçados entre si. Cada uma das porções laterais 10,12 é formada por partes menores, o que será descrito mais adiante.Furthermore, the foundry model 1 of the present invention, as illustrated in figure 2, basically comprises a first side portion 10 associated through a central portion 11a and a second side portion 12, both sides 10,12 being symmetrical, parallel, diametrically opposed to each other. The central portion, in turn, comprises: a first connecting element 19 associated contiguously with the first 10 and the second 12 side portions; and a second connecting element 20 also contiguously associated with the first and second side portions 10,12, the first 19 and second connecting elements being substantially parallel and spaced apart. Each of the side portions 10,12 is formed by smaller parts, which will be described later.
Além disso, o modelo de fundição 1 da presente invenção compreende nas extremidades das primeira 10 e segunda 12 porções laterais um pedestal 30, o qual, terá como função abrigar as pontas de eixo das rodas da lateral do truque, depois de finalizado o processo de fundição. O modelo de fundição 1 será pormenorizadamente descrito mais adiante, não cabendo, neste momento, comentários mais detalhados sobre a sua estrutura. (íí) - Confecção do molde Depois de confeccionado o modelo de fundição 1, é necessário confeccionar o molde 2, no interior do qual vazará o material de fundição.In addition, the foundry model 1 of the present invention comprises at the ends of the first 10 and the second 12 side portions a pedestal 30, which will have the function of housing the axle ends of the wheels on the side of the bog after the process of finishing foundry. Foundry model 1 will be described in more detail later, with no more detailed comments on its structure at this time. (íí) - Making the mold After making the casting model 1, it is necessary to make the mold 2, into which the casting material will leak.
Basicamente, esta etapa do processo inclui a sobreposição do modelo de fundição 1 por uma caixa de moldagem, dentro da qual é acomodada a areia de moldagem, além de também referir-se à retirada do mesmo da caixa de moldagem. As caixas de moldagem, preferencialmente, possu- em as porções superior e inferior abertas, ou vazadas.Basically, this process step includes the overlapping of the casting model 1 by a molding box, inside which the molding sand is accommodated, in addition to also referring to its removal from the molding box. The molding boxes, preferably, have the upper and lower portions open, or hollow.
Preferencialmente, nesta etapa, pelo fato do modelo 1 ser bipartido, cada uma das metades do modelo de fundição 1 é colocada sobre uma placa, ou superfície plana, e, em seguida, caixas de moldagem são colocadas sobre estas placas contendo os modelos. Em seguida, a caixa de moldagem é preenchida por areia de moldagem, preenchendo-a e envolvendo completamente as metades do modelo de fundição 1. Além disso, um procedimento de compactação de areia é adotado para que o volume deste material refratário entre em contato com as metades do modelo de fundição 1 de maneira mais próxima possível, e para que a areia preencha todo o volume das caixas de moldagem até o limite estabelecido pela altura de suas superfícies laterais.Preferably, in this step, because the model 1 is split, each of the halves of the casting model 1 is placed on a plate, or flat surface, and then molding boxes are placed on these plates containing the models. Then, the molding box is filled with molding sand, filling it and completely involving the halves of the casting model 1. In addition, a sand compaction procedure is adopted so that the volume of this refractory material comes in contact with the halves of the casting model 1 as closely as possible, and for the sand to fill the entire volume of the molding boxes up to the limit established by the height of their lateral surfaces.
Após o preenchimento com areia, cada caixa é extraída da placa contendo o modelo. Desse modo, após retirar as metades do modelo de fundição 1 das caixas, obtém-se uma cavidade de formato complementar, ou negativo, ao formato do modelo 1 quando as ditas caixas são colocadas uma sobre a outra.After filling with sand, each box is extracted from the plate containing the model. In this way, after removing the halves of the casting model 1 from the boxes, a cavity of complementary or negative shape to the shape of the model 1 is obtained when the said boxes are placed one on top of the other.
Normalmente, as caixas de molde são dispostas na horizontal, isto é, uma primeira metade da cavidade constituindo uma porção inferior, denominada fundo e uma segunda metade disposta sobre a primeira, constituindo uma porção superior denominada tampa. Ainda, nestes moldes 2 são feitos canais, através dos quais um material fundido líquido irá vazar, dependendo a sua aplicação da geometria da peça, da temperatura de trabalho e da liga empregue.Typically, the mold boxes are arranged horizontally, that is, a first half of the cavity constituting a lower portion, called the bottom and a second half disposed on the first, constituting an upper portion called the lid. Also, in these molds 2 channels are made, through which a liquid molten material will leak, depending on its application on the part geometry, the working temperature and the alloy used.
Apesar da concretização preferencial desta invenção contemplar um modelo de fundição 1 bipartido e, logo, com duas caixas de molde, não são excluídas outras possibilidades, pois este não é um fator restritivo ao escopo de proteção da invenção. (iii) - Confecção dos machos Esta etapa pode ocorrer antes ou paralelamente o processo de fundição, sendo estas duas possibilidades não restritivas ao escopo de proteção da presente invenção.Although the preferred embodiment of this invention includes a bipartite cast-1 model and, therefore, with two mold boxes, other possibilities are not excluded, as this is not a restrictive factor to the scope of protection of the invention. (iii) - Making the taps This step can occur before or in parallel with the casting process, these two possibilities not being restricted to the scope of protection of the present invention.
Machos são elementos, normal mente constituídos por areias especiais e produzidos em caixas de machos cuja função é preencher vazios internos do molde, gerando cavidades que a peça a ser fundida, neste caso a lateral do truque, terá após o término da fundição.Males are elements, normally constituted by special sands and produced in male boxes whose function is to fill the internal voids of the mold, generating cavities that the part to be cast, in this case the side of the trick, will have after the end of the casting.
No processo de fundição da presente invenção, os machos preferencialmente utilizados estão ilustrados nas figuras 3A a 3D. Na figura 3A, os machos das primeira 4 e segunda 5 porções laterais estão ilustrados e, como pode ser visto, estes possuem um formato substancialmente análogo ao formato das porções lateral de um truque. A figura 3B ilustra o macho 6 de uma primeira região de ligação 19 entre a primeira 10 e a segunda 12 porção laterais do modelo de fundição 1. A figura 3C ilustra os machos 7,7’ de uma segunda região de ligação 20 entre as primeira 10 e segunda 12 porções da lateral do modelo de fundição 1, sendo importante notar que os machos 7,7’ da segunda região de ligação 20 estão sobrepostos, pois é desse modo que são colocados no molde de fundição 2 (próxima etapa do processo). A figura 3D ilustra o macho adjacente ao pedestal 8.In the casting process of the present invention, the males preferably used are illustrated in figures 3A to 3D. In figure 3A, the males of the first 4 and the second 5 side portions are illustrated and, as can be seen, these have a shape substantially analogous to the shape of the side portions of a trick. Figure 3B shows the male 6 of a first connection region 19 between the first 10 and the second 12 side portions of the casting model 1. Figure 3C shows the males 7.7 'of a second connection region 20 between the first 10 and second 12 portions of the side of the casting model 1, it is important to note that the cores 7.7 'of the second connection region 20 are overlapping, as this is how they are placed in the casting mold 2 (next process step) . Figure 3D shows the male adjacent to pedestal 8.
Também são fabricados machos auxiliares na região do dorso inferior 40, ilustrado na figura 3F, e machos da guia do sistema de freio 9, ilustrado na figura 3E, os quais serão responsáveis por gerar uma cavidade capaz de abrigar parte do sistema de freio do truque (guia das sapatas), quando a lateral estiver pronta. O formato dos machos ilustrados pelas figuras acima referenciadas não é um fator que afeta o escopo de proteção desta invenção, sendo apenas importante notar que os machos acima relacionados são aqueles que, constantemente, estão presentes nos processos de produção de laterais de truque. Além disso, outros machos podem ser providos em adição a estes sem que este fato afete o conceito do processo de fundição da presente invenção. A exceção para a adição de machos é restrita a dois tipos específicos de machos (central e adjacente ao pedestal), que serão explicados mais à frente.Auxiliary taps are also manufactured in the region of the lower back 40, shown in figure 3F, and taps of the brake system guide 9, shown in figure 3E, which will be responsible for generating a cavity capable of housing part of the bog's brake system (shoe guide), when the side is ready. The shape of the males illustrated by the figures referenced above is not a factor that affects the scope of protection of this invention, it is only important to note that the males listed above are those that are constantly present in the production processes of trick sides. In addition, other taps can be provided in addition to these without affecting the casting process concept of the present invention. The exception for the addition of males is restricted to two specific types of males (central and adjacent to the pedestal), which will be explained later.
Os processos de fundição do estado da técnica ainda prevêem a fabricação, e, obviamente, a utilização, de pelo menos mais três machos, justamente os que possuem as maiores dimensões, quais sejam: pelo menos um macho da porção central do modelo de fundição 1; e pelo menos um macho de pedestal para cada pedestal do modelo de fundição 1. Estes machos, ao serem empregados no processo de fundição agregam algumas desvantagens, sendo uma delas o fato de serem machos extremamente volumosos, o que torna a produção destes elementos custosa devido à quantidade de areia especial empregada em sua obtenção. Além disso, pelo fato da areia de fundição não poder ser simplesmente descartada no meio ambiente, empregar este material na produção de machos de muita massa é desvantajoso, ocasionando passivo ambiental.The state-of-the-art casting processes still provide for the manufacture, and, obviously, the use of at least three more cores, precisely those with the largest dimensions, namely: at least one core in the central portion of the foundry model 1 ; and at least one pedestal male for each pedestal of the casting model 1. These males, when used in the casting process, add some disadvantages, one of them being the fact that they are extremely bulky males, which makes the production of these elements costly due the amount of special sand used to obtain it. In addition, because the foundry sand cannot simply be discarded in the environment, using this material in the production of very massive males is disadvantageous, causing environmental liability.
Para exemplificar o desperdício de areia que representa o processo da técnica anterior frente ao processo da presente invenção, vale citar a massa dos machos suprimidos. O macho central, em uma dada lateral fabricada pele indústria, possui em média 125 Kg e cada um dos dois machos dos pedestais possui em média 25 Kg, ou seja, cerca de 175 Kg de areia de macho deixa de ser utilizado no processo de fundição da presente invenção.To exemplify the waste of sand that represents the prior art process compared to the process of the present invention, it is worth mentioning the mass of the suppressed males. The central core, on a given side manufactured by the industry, has an average of 125 kg and each of the two pedestal cores has an average of 25 kg, that is, about 175 kg of core sand is no longer used in the casting process of the present invention.
Desse modo, considerando uma indústria de fundição que produz, por exemplo, cerca de mil vagões ferroviários por ano, considerando também que em cada vagão são utilizados dois truques e considerando ainda que para cada truque são utilizadas duas laterais, temos que: 1.000 vagões -> 2.000 truques -> 4.000 laterais, ou seja, são produzidas cerca de quatro mil laterais por ano. As- sim, se economizados 175 Kg de areia de macho por lateral de truque, através da supressão dos mesmos, tem-se uma economia de aproximadamente 700.000 Kg (setecentas mil quilos) ou 700 t (setecentas toneladas) de areia para fabricação de machos (175x4.000 = 700.000), o que claramente demonstra uma das várias vantagens que o processo de fundição da presente invenção possui frente ao estado da técnica. Com efeito, obtém-se através da redução de massa de areia de macho uma redução da mão-de-obra para a confecção dos referidos machos bem como a redução da área útil necessária para estocagem dos mesmos.Thus, considering a foundry industry that produces, for example, around one thousand railroad cars a year, also considering that two tricks are used in each car and also considering that for each trick two sides are used, we have: 1,000 cars - > 2,000 tricks -> 4,000 laterals, that is, about four thousand laterals are produced per year. Thus, if 175 kg of male sand is saved per side of trick, by suppressing them, there is a saving of approximately 700,000 kg (seven hundred thousand kilos) or 700 t (seven hundred tons) of sand for making males (175x4,000 = 700,000), which clearly demonstrates one of the several advantages that the casting process of the present invention has over the state of the art. In effect, a reduction in the mass of male sand results in a reduction in the labor required for the making of said males, as well as a reduction in the useful area necessary for their storage.
Outras desvantagens que estes machos trazem serão explica- das na etapa de vazamento de material fundido (etapa v), e reforçarão as razões pelas quais o processo de fundição da presente invenção possui um sem número de vantagens por suprimir estes machos. (iv) - Colocação dos machos no molde Depois de confeccionado o molde 2 e depois de fabricados os machos necessários, os quais formarão os vazios da lateral de truque, o processo de fundição objeto da presente invenção prevê a etapa de colocação dos machos no molde 2, que, resumidamente, pode ser entendida como o posicionamento dos machos sobre dos pontos do molde 2 onde serão formados os vazios, ou zonas ocas. A figura 5 ilustra o molde 2 com os principais machos colocados. Nota-se nesta figura que o macho da primeira porção lateral 4 e o macho da segunda porção lateral 5 do modelo de fundição 1 são colocados sobre a porção do molde 2 que corresponde, respectiva mente, às primeira e segunda porções laterais 10,12 do modelo de fundição 1. Nota-se também que os machos das primeira 6 e segunda 7, T regiões de ligação entre as primeira e segunda porções laterais 10,12 do modelo de fundição 1 são colocados sobre as porções do molde 2 que correspondem, respectivamente, aos primeiro e segundo elementos de ligação 19,20 do modelo de fundição 1. Além disso, um macho de ligação adicional 7” é sobreposto aos demais machos 7,7’ dispostos entre os machos 4,5 das primeira e segunda porções laterais 10,12. O macho 8 adjacente aos pedestais é colocado em uma porção do molde 2 que corresponde a uma região denominada segundo dente de pedestal 17 do modelo de fundição 1 da presente invenção.Other disadvantages that these taps bring will be explained in the melt casting step (step v), and will reinforce the reasons why the casting process of the present invention has a number of advantages for suppressing these taps. (iv) - Placing the taps in the mold After making the mold 2 and after making the necessary taps, which will form the gaps in the side of the trick, the casting process object of the present invention provides for the step of placing the taps in the mold 2, which, briefly, can be understood as the positioning of the males over the points of the mold 2 where the voids, or hollow zones, will be formed. Figure 5 illustrates the mold 2 with the main taps placed. Note in this figure that the male of the first side portion 4 and the male of the second side portion 5 of the casting model 1 are placed on the portion of the mold 2 that corresponds, respectively, to the first and second side portions 10,12 of the casting model 1. It is also noted that the males of the first 6 and second 7, T connecting regions between the first and second side portions 10,12 of the casting model 1 are placed on the portions of the mold 2 that correspond, respectively , to the first and second connecting elements 19,20 of the casting model 1. In addition, an additional connecting male 7 ”is superimposed on the other males 7,7 'arranged between the males 4,5 of the first and second side portions 10 , 12. The male 8 adjacent to the pedestals is placed in a portion of the mold 2 that corresponds to a region called second pedestal tooth 17 of the casting model 1 of the present invention.
Por outro lado, os machos da guia do sistema de freio 9 são colocados diretamente sobre o modelo de fundição 1 em um alojamento 23 e quando o modelo for retirado do molde, estes machos 9 já serão parte integrante do molde, sem a necessidade de fixação posterior, evitando problemas de assentamento, variações dimensionais, rebarbas e futuros retraba-Ihos. Além disso, os machos do sistema de freio 9, pelo fato de não serem colocados no molde na mesma etapa em que os outros machos são colocados, pode-se considerá-los suprimidos do processo de fundição da presente invenção.On the other hand, the guide rods of the brake system 9 are placed directly on the casting model 1 in a housing 23 and when the model is removed from the mold, these cores 9 will already be an integral part of the mold, without the need for fixing posterior, avoiding settlement problems, dimensional variations, burrs and future rework. In addition, the males of the brake system 9, because they are not placed in the mold at the same stage in which the other males are placed, can be considered to have been removed from the casting process of the present invention.
Ainda com relação à disposição dos machos, no processo de fundição do estado da técnica o macho da porção central é colocado entre os machos 4,5 e entre os machos de ligação 6,7,7’, cada macho dos pedestais é disposto entre o macho 8 de suporte de pedestal e as extremidades dos machos 4,5 das porções laterais e os machos de ligação 6,7,7’ são dispostos junto ao macho da porção central e entre os machos das porções laterais 4,5.Still regarding the disposition of the males, in the casting process of the state of the art the male of the central portion is placed between the males 4,5 and between the connecting males 6,7,7 ', each male of the pedestals is placed between the pedestal support male 8 and the ends of the males 4,5 of the side portions and the connecting males 6,7,7 'are arranged close to the male of the central portion and between the males of the lateral portions 4,5.
Entretanto, a utilização destes machos no processo de fundição traz uma série de desvantagens e problemas consideráveis, uma vez que não há meios de fixação prendendo-os ao molde 2, isto é, estes machos são colocados de tal modo que ficam pousados sobre as áreas destinadas a e-les, sendo apenas apoiados uns aos outros, o que pode gerar vãos entre eles, ocasionando consideráveis desvantagens durante a etapa de vazamento de material fundido (etapa v) (rebarbas devido ao excesso de material fundido, ou cavidades devido à sua falta). (v) - Vazamento de material fundido Esta etapa compreende o preenchimento do molde 2, dotado dos machos colocados na etapa (iv), com material fundido, de preferência liga metálica. O material no estado líquido verte através de um canal de entrada até atingir o molde 2, para então, após preenchê-lo, seguir por um canal de arrefecimento/respiro para saída de ar, equilibrando as pressões do material fundido na entrada e na saída do molde.However, the use of these taps in the casting process brings a series of considerable disadvantages and problems, since there are no means of fixing them to the mold 2, that is, these taps are placed in such a way that they rest on the areas destined for e-les, being only supported to each other, which can generate gaps between them, causing considerable disadvantages during the casting step (step v) (burrs due to the excess of molten material, or cavities due to its lack). (v) - Casting of poured material This stage comprises the filling of mold 2, equipped with the taps placed in stage (iv), with cast material, preferably metallic alloy. The liquid material pours through an inlet channel until it reaches the mold 2, then, after filling it, go through a cooling / vent channel for air outlet, balancing the melt pressures at the inlet and outlet of the mold.
Entretanto, é desta etapa que decorrem as desvantagens do processo do estado da técnica, as quais se devem ao fato dos machos dos pedestais e da porção central fazerem parte do processo. Mais especificamente, considerando que, além de muito pesados, estes machos são colocados de maneira solta sobre o molde, o material fundido ao escoar ao redor dos mesmos, pode fazer com que se movam, saindo de sua posição, ou, ainda, preencher o vão entre eles.However, it is from this stage that the disadvantages of the state of the art process arise, which are due to the fact that the males of the pedestals and the central portion are part of the process. More specifically, considering that, in addition to being very heavy, these taps are placed loosely on the mold, the molten material flowing around them can cause them to move, leaving their position, or even filling the go between them.
Desse modo, caso um macho saia de sua posição normal durante o vazamento do material de fundido, o resultado após o esfriamento deste material, é o aparecimento de um defeito denominado desencontro, que consiste em uma irregularidade entre a geometria do volume das metades da lateral. Assim, tendo em vista que as metades da lateral, depois do metal esfriar, devem ser simétricas, não somente por uma questão de aspecto visual, mas também pela própria funcionalidade vinculada à geometria da lateral do truque, um fenômeno como o do desencontro é incorrigível, mesmo após uma etapa de acabamento, podendo condenar a lateral do truque à inutilidade.Thus, if a male leaves its normal position during the casting of the molten material, the result after the cooling of this material is the appearance of a defect called mismatch, which consists of an irregularity between the geometry of the volume of the lateral halves . Thus, considering that the side halves, after the metal has cooled down, must be symmetrical, not only for the sake of visual aspect, but also for the very functionality linked to the geometry of the side of the trick, a phenomenon such as mismatch is incorrigible , even after a finishing step, which may condemn the side of the trick to uselessness.
No caso do metal escoar por entre os vãos formados pela distância entre os machos, uma trabalhosa etapa de acabamento é necessária devido à maciça presença de rebarbas na lateral já fundida. Desse modo, em vista de contornar este fato, o processo da presente invenção suprime os machos de centro e os de pedestal de suas etapas, uma vez que a presença destes, como já visto, traz ao processo uma série de desvantagens.In the case of the metal flowing through the gaps formed by the distance between the cores, a laborious finishing step is necessary due to the massive presence of burrs on the already cast side. Thus, in order to circumvent this fact, the process of the present invention suppresses the center and pedestal males in their stages, since their presence, as already seen, brings a series of disadvantages to the process.
Além disso, o deslocamento destes machos causa também uma série de problemas dimensionais que geram retrabalhos ou até mesmo su-cateamento do produto devido ao não atendimento das dimensões e tolerâncias especificadas no desenho.In addition, the displacement of these taps also causes a series of dimensional problems that generate rework or even over-product of the product due to failure to meet the dimensions and tolerances specified in the drawing.
Ainda com relação ao processo do estado da técnica, realizar a fundição da lateral de um truque com um grande número de machos gera um risco de inclusões não metálicas também grande, isto é, a probabilidade de que os machos sofram erosão, misturando a areia que os constituem ao material fundido que escoa dentro do molde 2 é aumentada. Estas inclusões podem promover um enfraquecimento da peça, podendo resultar mais facilmente, em uma fratura numa lateral de truque sob elevada solicitação mecânica.Still with regard to the state of the art process, casting the side of a trick with a large number of males generates a risk of non-metallic inclusions also great, that is, the probability that the males will suffer erosion, mixing the sand that they constitute them to the molten material which flows into the mold 2 is increased. These inclusions can weaken the part and can more easily result in a fracture in a side of the bog under high mechanical stress.
Por outro lado, o processo de fundição da presente invenção, sem a utilização dos machos de pedestal e da porção central, compreende as vantagens de resultar em uma lateral de truque provida das seguintes vantagens: 1) uma substancial redução de desencontros, pois o número de machos de uma maneira global estará diminuído, implicando, assim, em uma menor possibilidade de que desencontros ocorram; 2) uma significativa redução de rebarbas, uma vez que não mais haverá a possibilidade do material fundido escoar no vão entre os machos central e dos pedestais que fazem parte do processo do estado da técnica; 3) redução de inclusões não metálica, considerando que o número de machos é reduzido, ou seja, as fontes que induzem este erro (machos) é reduzida; 4) baixa relação areia de macho/metal, pois os machos pesados utilizados no processo do estado da técnica são suprimidos no processo da presente invenção; 5) melhor aspecto superficial, tendo em vista que os machos dos pedestais e da porção central não mais estarão em contato com os machos 6,7,7’ da primeira e segunda regiões de ligação, de modo que não há a possibilidade de que o material fundido escoe entre estes machos, reduzindo as rebarbas e garantindo a melhoria no aspecto superficial; e 6) Melhoria das condições dimensionais da lateral fundida devido à eliminação das variações causadas pelos machos, evitando retrabalhos e sucateamento das peças. 7) Não é preciso alterar drasticamente a estrutura física do modelo de fundição ou, ainda, realizar grandes mudanças no processo de fundição já conhecido, tornando, do ponto de vista econômico, a lateral de um truque produzida através desta invenção extremamente vantajosa. (vi) - Desmoldagem Depois de vazar o material fundido através do molde, é necessário, primeiramente, esperar este material esfriar e solidificar para que, então, seja realizada a desmoldagem.On the other hand, the casting process of the present invention, without the use of the pedestal cores and the central portion, comprises the advantages of resulting in a trick side provided with the following advantages: 1) a substantial reduction of mismatches, since the number of males in a global way will be diminished, thus implying in a lesser possibility that mismatches will occur; 2) a significant reduction in burrs, since the molten material will no longer be able to flow in the gap between the central taps and pedestals that are part of the state of the art process; 3) reduction of non-metallic inclusions, considering that the number of males is reduced, that is, the sources that induce this error (males) are reduced; 4) low male / metal sand ratio, since the heavy males used in the state of the art process are suppressed in the process of the present invention; 5) better superficial aspect, considering that the males of the pedestals and the central portion will no longer be in contact with the males 6,7,7 'of the first and second connecting regions, so that there is no possibility that the molten material seeps between these cores, reducing burrs and ensuring improvement in the surface aspect; and 6) Improvement of the dimensional conditions of the cast side due to the elimination of variations caused by the taps, avoiding rework and scrap of the parts. 7) It is not necessary to drastically change the physical structure of the foundry model or, even, to make big changes in the already known casting process, making, from an economic point of view, the side of a trick produced by this invention extremely advantageous. (vi) - Demoulding After pouring the molten material through the mold, it is necessary, first, to wait for this material to cool and solidify so that, then, the demoulding is carried out.
Nesta etapa, a lateral fundida pelo vazamento do material fundido na etapa (v) é retirada do molde, sendo importante atentar o cuidado que deve ser dado à retirada da areia dos machos para não restar resíduos nas posições internas da peça fundida. (vii) - Acabamento Depois da peça ser retirada dos moldes é preciso que uma eta- pa de acabamento seja executada para eliminar eventuais imperfeições superficiais que a peça possa ter.In this step, the side cast by the casting of the cast material in step (v) is removed from the mold, it is important to pay attention to the care that must be taken to remove the sand from the cores in order not to leave residues in the internal positions of the cast. (vii) - Finishing After the part is removed from the molds, a finishing step must be carried out to eliminate any surface imperfections that the part may have.
Uma destas imperfeições é a rebarba, que, em muitos casos, é gerada pelo vazamento de material fundido através dos canais de vazamento e de respiração ou, ainda, pelo espaço existente entre os machos colocados no molde e inserção da liga vazada em eventuais fraturas que ocorram no molde. No caso do processo de fundição da presente invenção, a remoção de rebarbas executada é bastante reduzida se comparada ao processo da técnica anterior, considerando que a retirada dos machos centrais e dos pedestais reduz significativamente a ocorrência de rebarbas. Mesmo assim, é necessário retirar algumas rebarbas, um processo de usinagem, ou outro qualquer conhecido, pode ser realizado na lateral para tanto.One of these imperfections is the burr, which, in many cases, is generated by the casting of molten material through the leaking and breathing channels or, also, by the space between the cores placed in the mold and insertion of the cast in eventual fractures that occur in the mold. In the case of the casting process of the present invention, the burr removal performed is considerably reduced compared to the prior art process, considering that the removal of the central taps and pedestals significantly reduces the occurrence of burrs. Even so, it is necessary to remove some burrs, a machining process, or any other known, can be performed on the side for this.
Mesmo sem as rebarbas, ainda pode restar areia e algumas pequenas deformações físicas na lateral do truque, as quais são retiradas através da utilização de escovas de aço, tanto manuais como rotativas, lixas ou, se for o caso, jatos de areia. Ainda, outros procedimentos de acabamento podem ser utilizados tais como, tratamentos térmicos caso seja necessário conferir características especiais à peça, e retificação para obter um grau elevado de precisão dimensional na iateral do truque. 2) Modelo de fundição A presente invenção provê, ainda, um modelo de fundição 1, no qual está embasada a supressão de machos que ocorre no processo de fundição da presente invenção.Even without the burrs, sand and some small physical deformations may remain on the side of the trick, which are removed through the use of steel brushes, both manual and rotary, sandpaper or, if applicable, sand jets. In addition, other finishing procedures can be used, such as heat treatments in case it is necessary to give special characteristics to the part, and grinding to obtain a high degree of dimensional accuracy in the bore of the bog. 2) Casting model The present invention also provides a casting model 1, on which the tapping suppression that occurs in the casting process of the present invention is based.
Como pode ser visto a partir da figura 2, o molde de fundição 1 possui um formato aproximado de uma lateral de truque e compreende uma primeira porção lateral 10 associada através de uma porção central 11a uma segunda porção lateral 12. Como já dito, o modelo de fundição 1 da presente invenção é bipartido, sendo que somente uma de suas metades está ilustrada na figura 2.As can be seen from figure 2, the casting mold 1 has an approximate shape of a bogie side and comprises a first side portion 10 associated through a central portion 11a with a second side portion 12. As already stated, the model of foundry 1 of the present invention is bipartite, with only one of its halves shown in figure 2.
Com relação às porções laterais 10,12, observa-se que estas são simétricas, paralelas e diametralmente opostas entre si sendo que cada uma delas compreende um braço de sustentação 13 associado a uma tra- vessa alongada 14. O dito braço de sustentação 13 parte obliquamente de uma região de contato entre uma das porções laterais 10,12 e a porção central 11 em direção à travessa alongada 14. Cada travessa alongada 14 parte de uma região de contato entre uma das porções laterais 10,12 e a porção central 11 e estende-se através em um sentido que aponta longitudinalmente para fora do modelo de fundição 1, sendo que cada travessa alongada 14 compreende em sua extremidade livre um primeiro dente de pedestal 16. Por sua vez, o braço de sustentação 13 compreende, na região em que se associa à travessa alongada 14, um segundo dente de pedestal 17 associado, sendo espaçado e substancialmente paralelo em relação ao primeiro dente de pedestal 16, definindo um espaço de pedestal 18 entre eles.Regarding the lateral portions 10,12, it is observed that these are symmetrical, parallel and diametrically opposed to each other, each of which comprises a support arm 13 associated with an elongated crosspiece 14. Said support arm 13 part obliquely from a contact region between one of the side portions 10,12 and the central portion 11 towards the elongated crosspiece 14. Each elongated crosspiece 14 departs from a contact region between one of the side portions 10,12 and the central portion 11 and extends through in a direction that points longitudinally out of the casting model 1, with each elongated crosspiece 14 comprising at its free end a first pedestal tooth 16. In turn, the support arm 13 comprises, in the region in which is associated with the elongated crosspiece 14, a second associated pedestal tooth 17, being spaced and substantially parallel in relation to the first pedestal tooth 16, defining a spat pedestal steel 18 between them.
No modelo de fundição 1 do estado da técnica, o espaço de pedestal 18 definido entre os primeiro e segundo dentes de pedestal 16,17 é preenchido por um elemento de formação de cavidade para acomodação do macho de pedestal (não ilustrado), o qual, como o próprio nome já sugere, ocasiona uma cavidade na região dos pedestais quando da confecção dos moldes 2. Assim, considerando que a região de pedestal não pode ter esta cavidade preenchida com o material de fundição a ser escoado, o modelo de fundição 1 do estado da técnica prevê a colocação dos machos dos pedestais, gerando, conseqüentemente, um processo cujo produto final, neste caso a lateral do truque, possui uma série de imperfeições. Neste tocante, a presente invenção suprime estes elementos formadores de cavidades dos pedestais do modelo de fundição 1, provendo, deste modo, um novo modelo de fundição 1 além de um renovado processo de fundição cujo produto final reveste-se de significativas vantagens frente ao estado da técnica.In the state-of-the-art casting model 1, the pedestal space 18 defined between the first and second pedestal teeth 16,17 is filled by a cavity forming element for accommodating the pedestal core (not shown), which, as its name suggests, it causes a cavity in the region of the pedestals when making molds 2. Therefore, considering that the pedestal region cannot have this cavity filled with the casting material to be drained, the casting model 1 of the the state of the art provides for the placement of the pedestal cores, consequently generating a process whose final product, in this case the side of the trick, has a series of imperfections. In this regard, the present invention removes these cavity-forming elements from the pedestals of the foundry model 1, thus providing a new foundry model 1 in addition to a renewed casting process whose final product has significant advantages compared to the state of the technique.
Com relação agora à porção central 11, observa-se que a mesma compreende: um primeiro elemento de ligação 19 associado de forma contígua às travessas alongadas 14 das primeira e segunda porções laterais 10,12; e um segundo elemento de ligação 20 associado de forma contígua aos braços de sustentação 13 das primeira e segunda porções laterais 10,12. Estes elementos de ligação 19,20 são paralelos e espaçados entre si, definindo um espaço central 21 entre eles e as porções laterais 10,12.With regard now to the central portion 11, it is observed that it comprises: a first connecting element 19 associated contiguously with the elongated crosspieces 14 of the first and second side portions 10,12; and a second connecting element 20 associated contiguously with the support arms 13 of the first and second side portions 10,12. These connecting elements 19,20 are parallel and spaced apart, defining a central space 21 between them and the lateral portions 10,12.
Ainda, o modelo de fundição 1 da presente invenção compreende uma extremidade de distanciamento 22 que projeta-se substancialmente para fora do modelo 1.In addition, the foundry model 1 of the present invention comprises a spacing end 22 which protrudes substantially out of the model 1.
Assim, para sanar os problemas encontrados no estado da técnica, o modelo de fundição 1 da presente invenção também suprime o elementos de formação de cavidade central para que não seja necessária a utilização do macho central no processo de fundição. Portanto, esta supressão aliada à supressão dos elementos de formação de cavidade dos pedestais, elimina a necessidade da utilização dos machos da porção central e dos pedestais no processo de fundição.Thus, to remedy the problems encountered in the prior art, the casting model 1 of the present invention also suppresses the central cavity forming elements so that the use of the central core is not necessary in the casting process. Therefore, this suppression combined with the suppression of the cavity-forming elements of the pedestals, eliminates the need to use the cores of the central portion and pedestals in the casting process.
Ainda, as porções laterais 10,12 compreendem, nas adjacências da porção central 11, mais especificamente próximo ao segundo elemento de ligação 20, alojamentos 23, que como já dito, possuem a função de assentar os machos da guia do sistema de freio 9.In addition, the lateral portions 10,12 comprise, in the vicinity of the central portion 11, more specifically close to the second connecting element 20, housings 23, which, as already said, have the function of seating the guide pins of the brake system 9.
No modelo de fundição do estado da técnica, existe apenas um localizador nos alojamentos 23 (não ilustrado) para um futuro assentamento do macho da guia do sistema de freio 9 no molde, o que ocasiona todos os inconvenientes já citados anteriormente pela existência de machos colocados no molde. 3) Lateral de truque A presente invenção também provê uma lateral de truque de vagão ferroviário cuja característica principal é o fato de ter sido produzida de acordo com o processo de fundição da presente invenção. 4) Truque de vagão ferroviário A presente invenção ainda provê um truque de vagão ferroviário cuja característica principal é o fato de possuir duas laterais fabricadas de acordo com o processo de fundição da presente invenção. 5) Vagão ferroviário Por fim, a presente invenção provê um vagão ferroviário cuja característica principal é compreender em pelo menos um de seus truques de laterais fabricadas de acordo com o processo de fundição da presente invenção.In the state-of-the-art casting model, there is only one locator in the housings 23 (not shown) for a future placement of the brake system guide plug 9 in the mold, which causes all the inconveniences already mentioned above by the existence of placed cores in the mold. 3) Trick side The present invention also provides a rail car side trick whose main feature is the fact that it was produced according to the casting process of the present invention. 4) Railway wagon trick The present invention also provides a railway wagon trick whose main feature is the fact that it has two sides manufactured according to the casting process of the present invention. 5) Railway wagon Finally, the present invention provides a railway wagon whose main characteristic is to comprise at least one of its side tricks manufactured according to the casting process of the present invention.
Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a-pensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described an example of a preferred embodiment, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the claims, including the possible equivalents.
REIVINDICAÇÕES
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