BRPI0707647A2 - Method for assembling a mold to mold a part of a mold from a metal melt - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA MONTAR UM MOLDE PARA MOLDAR UMA PARTE DE UM MOLDE DE UMA FUSçO DE METAL. A presente invenção refere-se a um método para montar um molde composto de partes de molde para moldar um bloco cilíndrico de um motor de combustão interna de uma fusão de metal, em que pelo menos uma coquilha 14 - 17, que forma pelo menos uma seção de parte das superfícies internas de um espaço cilíndrico do bloco cilíndrico, é posicionada e retida em uma parede 11 de uma das partes de molde 1. Com o método de acordo com a invenção, é possível de uma forma simples e ainda confiável para moldes ser montado com coquilhas fornecidas na cavidade de molde. Isto é, obtido pelo fato de que a coquilha 14 - 17 é presa na sua posição pelo menos por uma duração específica por meio de forças magnéticas, que são exercidas por um magneto 12 que é disposto no lado da parede 11 da parte de molde 1 faceando para longe da coquilha 14 - 17.METHOD FOR ASSEMBLING A MOLD FOR MOLDING A PART OF A MOLD FROM A METAL MERGE. The present invention relates to a method for assembling a mold composed of mold parts for molding a cylindrical block of a metal melt internal combustion engine, wherein at least one mold 14 - 17, which forms at least one section of the inner surfaces of a cylindrical space of the cylindrical block is positioned and retained on a wall 11 of one of the mold parts 1. With the method according to the invention, it is possible in a simple yet reliable manner for molds be assembled with moldings provided in the mold cavity. That is, obtained by the fact that the cup 14 - 17 is held in position at least for a specific duration by magnetic forces, which are exerted by a magnet 12 which is disposed on the wall side 11 of the mold part 1 facing away from the cup 14 - 17.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA MONTAR UM MOLDE PARA MOLDAR UMA PARTE DE UM MOL-DE DE UMA FUSÃO DE METAL".Invention Patent Descriptive Report for "METHOD FOR ASSEMBLING A MOLD TO MOLD A PART OF A MOLD OF A METAL MERGE".
A presente invenção refere-se a um método para montar ummolde composto de partes de molde para moldar um bloco cilíndrico de ummotor de combustão interna de uma fusão de metal, em que pelo menosuma coquilha, que forma pelo menos uma seção de parte das superfíciesinternas de um espaço cilíndrico do bloco cilíndrico, é posicionada e retidaem uma parede de uma das partes do molde.The present invention relates to a method of assembling a mold composite mold to form a cylindrical block of a metal melt internal combustion engine, wherein at least one cup forming at least a section of part of the internal surfaces of a cylindrical space of the cylindrical block is positioned and retains a wall of one of the mold parts.
Tais métodos e dispositivos são usados em uma grande escalatécnica, por exemplo, na indústria de veículo a motor, de modo a fabricar osblocos de cilindro de motores de combustão interna em grandes números.Nessa situação, existe uma exigência particular, especialmente na área debarris cilíndricos, para um grão fino, uma microestrutura metalúrgica a serconstruída que irá garantir uma alta capacidade de suporte de carga. Comoum exemplo de outro local no qual um grão particularmente fino, rapidamen-te solidificado e uma microestrutura fundida dura são exigidos, é a área deum bloco cilíndrico em que os suportes para os eixos de manivela são formados.Such methods and devices are used on a large scale, for example in the motor vehicle industry, to manufacture cylinder blocks of internal combustion engines in large numbers. In this situation, there is a particular requirement, especially in the area of cylindrical barrels. , for a fine grain, a metallurgical microstructure to be built that will guarantee a high load carrying capacity. As an example of another location where a particularly fine, rapidly solidified grain and hard cast microstructure is required, is the area of a cylindrical block in which the crankshaft supports are formed.
De modo a obter rápida modificação na microestrutura de mol-dagem, em particular na moldagem de fusões de metal leve, encaixes demetal são introduzidos no molde, referido como "coquilhas", que consistemem um material altamente condutivo a quente e como tal representam umcoletor de calor, por meio do que volumes comparativamente grandes decalor são puxados dentro de um período curto de tempo da fusão que entraem contato com os encaixes de metal. Dessa maneira, durante a moldagemdos blocos cilíndricos feitos de material de alumínio fundido, as coquilhassão dispostas de tal forma, por exemplo, que elas formam os barris cilíndri-cos no bloco que está sendo moldado. O material de moldagem que entraem contato com as coquilhas dispostas dessa forma então resfria muito maisrapidamente do que a presente fusão no molde que está adicionalmentelonge das coquilhas, com o resultado que a solidificação desejada, caracteri-zado por uma microestrutura de grão fino, ocorre na área dos barris.In order to obtain rapid modification in the molding microstructure, in particular in the casting of light metal fusions, metal fittings are introduced into the mold, referred to as "coils", which consist of a highly hot conductive material and as such represent a heat collector. heat, whereby comparatively large volumes of heat are drawn within a short time of melting that come into contact with the metal fittings. Thus, when casting cylindrical blocks made of molten aluminum material, the molds are arranged in such a way that, for example, they form the cylindrical barrels in the block being molded. The impression material which comes into contact with the so-arranged clamps then cools much faster than the present melt in the mold that is further away from the clamps, with the result that the desired solidification characterized by a fine-grained microstructure occurs in the mold. barrel area.
Um exemplo de como encaixes de metal são introduzidos emmoldes como coquilhas, é fornecido na DE 195 33 529 C2. Nessa publica-ção de patente, é descrito um método para moldar um bloco de motor feitode alumínio, em que o bloco do motor é fundido em molde de areia e suascavidades cilíndricas são formadas por coquilhas inseridas no molde de a-reia, essas coquilhas consistindo em um material de bronze, em que o mate-rial de bronze tem um coeficiente de expansão térmica de mais de aba 18 χ10"6 K"1, ajustado para adequar o coeficiente de expansão térmica da fusãode alumínio sendo moldada em cada caso. Mesmo que esse método possi-bilite que a microestrutura desejada seja especificamente criada no compo-nente de molde acabado, apesar da adaptação do comportamento das co-quilhas quando estão sendo aquecidas ao coeficiente do comportamento deexpansão térmica da fusão do alumínio, ele provou na prática uma dificulda-de, em certas situações de aplicação, para as coquilhas serem removidas damoldagem completa depois da solidificação do material de moldagem.An example of how metal fittings are introduced into molds as molds is provided in DE 195 33 529 C2. In this patent publication, a method for shaping an aluminum engine block is described, wherein the engine block is cast in a sand mold and its cylindrical cavities are formed by shackles inserted into the air mold, these shackles consisting of in a bronze material, wherein the bronze material has a thermal expansion coefficient of more than flap 18 χ10 "6 K" 1, adjusted to suit the thermal expansion coefficient of the aluminum fusion being molded in each case. Even though this method enables the desired microstructure to be specifically created in the finished mold component, despite the adaptation of the coil behavior when heated to the coefficient of thermal expansion behavior of aluminum melting, it has in practice proved It is difficult in certain application situations for the molds to be removed from the complete molding after solidification of the molding material.
Devido ao seu efeito direto na retenção de conformação da mol-dagem individual, no entanto, o posicionamento dos encaixes de metal devena prática ser sempre exato, mesmo mediante as condições rústicas de umausina de fundição. Isto provou muitas vezes ser um procedimento elaboradose o molde, como uma embalagem de núcleo, for composto de diversas par-tes de molde e encaixes de metal. O termo "embalagens de núcleo" é dadoa moldes para moldagem que são compostos de diversos núcleos de mol-dagem. Os moldes de moldagem podem ser facilmente montados de emba-lagens de núcleo, com o que mesmo cavidades de molde complexas e emfiligrana e, por conseguinte, moldagens podem ser formadas.Due to their direct effect on the retention of conformation of the individual mold, however, the positioning of the metal fittings should always be accurate, even under the rough conditions of a casting machine. This has often proved to be an elaborate procedure if the mold, such as a core package, is composed of several mold parts and metal fittings. The term "core packaging" is given to molding molds that are composed of various molding cores. Molding molds can easily be assembled from core packages, whereby even complex and filigree mold cavities and therefore moldings can be formed.
Um problema adicional na conexão com o uso de encaixes demetal é derivado se, como no exemplo dado em DE 195 33 529 C2, o moldefor o que é referido como um "molde perdido" que é composto de partes fa-bricadas de um material de molde e deve ser destruído depois da solidifica-ção da fusão de modo a liberar a moldagem acabada do molde. De modo aser capaz de posicionar os encaixes de metal usados para resfriar em taismoldes de uma maneira confiável e mantê-los na posição, é necessário queeles sejam grampeados aos moldes, com o material de molde circundando-os, com o resultado de que depois da solidificação das fusões eles somentepossam ser liberados da moldagem com dificuldade.An additional problem in connection with the use of metal fittings is that if, as in the example given in DE 195 33 529 C2, the mold is what is referred to as a "lost mold" which is made up of parts made of a metal material. mold and must be destroyed after the melt has solidified in order to release the finished mold from the mold. In order to be able to reliably position the metal fittings used to cool such molds and hold them in position, they must be clamped to the molds, with the molding material surrounding them, with the result that after solidification of fusions they can only be released from the molding with difficulty.
De modo a tornar a liberação dos encaixes de metal mais fácil,tem sido comum até agora fornecer os encaixes de metal com a coberturade pó cerâmico, com a intenção de reduzir o risco de avaria aos encaixes demetal quando eles são removidos da moldagem acabada. Bem como o es-forço adicional e a despesa envolvidos com a aplicação da cobertura, essearranjo tem a desvantagem de que a transferência de calor entre o metal demoldagem e o encaixe é danificada, e, por conseguinte, também o efeito deesfriamento.In order to make release of the metal fittings easier, it has been common until now to provide the metal fittings with the ceramic dust cover, with the intention of reducing the risk of metal fittings being damaged when they are removed from the finished molding. As well as the additional effort and expense involved in applying the cover, this arrangement has the disadvantage that heat transfer between the demolding metal and the fitting is damaged, and thus also the cooling effect.
Além da técnica referida até agora, objetivada diretamente aoconjunto de moldes de partes de molde e núcleos, um método e dispositivoou partes de molde para moldes feitos de um composto de núcleoou composto de molde, que possibilitem a uma coquilha ser retida no moldeindividual ou caixa de núcleo de tal forma que ele permaneça com seguran-ça na posição pretendida para isso, no núcleo individual ou parte de molde,a ser produzida em cada caso. Para esse propósito, a coquilha individual éinicialmente posicionada no molde vazio ou caixa de núcleo, em que nessaposição ele está em contato, em cada caso, com uma parede externa domolde ou caixa de núcleo. Por meio de um eletromagneto, que está localiza-do em um corte formado no lado de fora na parede relacionada da caixa demolde e exerce esse efeito através da seção de parede presente entre ele ea coquilha, a coquilha é daí por diante mantida nessa posição. Uma vez queo preenchimento do composto de núcleo ou composto de molde foi comple-tado, o circuito de excitação por corrente do eletromagneto é interrompido,com o resultado de que a parte de molde individual ou núcleo pode ser re-movida da caixa com a coquilha incorporada nele.In addition to the aforementioned technique directly aimed at the mold assembly of mold parts and cores, a method and device or mold mold parts made of a core compound or mold compound, which enables a cup to be retained in the individual mold or housing. such that it remains securely in the desired position thereon, in the individual core or mold part to be produced in each case. For this purpose, the individual baffle is initially positioned in the empty mold or core box, in which case it is in contact, in each case, with a domed outer wall or core box. By means of an electromagnet, which is located in a cut formed outside the related wall of the box demolishes and exerts this effect through the wall section present between it and the cup, the cup is thereafter held in that position. Once the filling of core compound or mold compound has been completed, the current drive circuit of the electromagnet is interrupted, with the result that the individual mold part or core can be moved from the housing with the sleeve. incorporated into it.
A invenção é baseada no objetivo de fornecer um método do tiporeferido no preâmbulo, por meio do que, de uma maneira simples e, contudoconfiável, os moldes podem ser montados para moldar blocos cilíndricoscom encaixes de metal fornecidos na cavidade do molde.The invention is based on the object of providing a method of the preamble, whereby, in a simple and reliable manner, the molds can be assembled to form cylindrical blocks with metal fittings provided in the mold cavity.
Esse objetivo é solucionado de acordo com a invenção atravésdo método descrito na reivindicação 1. Modalidades vantajosas do métodode acordo com a invenção são descritas nas reivindicações com referênciade volta à reivindicação 1.This object is solved according to the invention by the method described in claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are described in the claims with reference back to claim 1.
O método de acordo com a invenção é adequado em particularpara moldar fusões de metal leve, em particular fusão com base em alumí-nio.The method according to the invention is particularly suitable for shaping light metal fusions, in particular aluminum based melts.
De acordo com a invenção, a coquilha individual, que pode tam-bém ser designada daqui por diante como um "encaixe de metal", é presa deuma maneira simples através de forças magnéticas, que são exercidas porpelo menos um magneto disposto de uma maneira adequada, na posição nomolde fornecida com respeito à sua montagem. A única precondição paraisso é que as coquilhas sejam, elas mesmas, magneticamente sensíveis.Dessa maneira, como o material para a coquilha, uma consideração podeser dada em particular aos materiais ferromagnéticos, tais como ferro e suasligas. Em particular, as coquilhas usadas de acordo com a invenção podemser fabricadas de materiais econômicos resistentes ao desgaste tal comoferro.According to the invention, the individual sleeve, which may also be referred to hereinafter as a "metal socket", is simply held by magnetic forces, which are exerted by at least one suitably disposed magnet. , in the nominal position provided with respect to their mounting. The only precondition for this is that the coils are themselves magnetically sensitive. Thus, as the material for the coil, a consideration may be given in particular to ferromagnetic materials such as iron and its alloys. In particular, the sleeves used in accordance with the invention may be made of economical wear-resistant materials such as iron.
Com o método de acordo com a invenção, o corpo de magnetoque exerce as forças de retenção na coquilha individual durante o procedi-mento de montagem é disposto de tal maneira que ele não interfere com amoldagem da fusão de metal ou outros procedimentos de montagem. Isto éobtido de acordo com a invenção em que o magneto é disposto atrás da pa-rede em que o encaixe de metal está posicionado de tal maneira que suasforças magnéticas penetram através da parede e prendem o encaixe semum contato direto entre o encaixe e o magneto.With the method according to the invention, the magnet body exerts retention forces on the individual sleeve during the mounting procedure and is arranged such that it does not interfere with metal melt shaping or other mounting procedures. This is achieved in accordance with the invention wherein the magnet is arranged behind the wall in which the metal socket is positioned such that its magnetic forces penetrate through the wall and hold the socket without direct contact between the socket and the magnet.
No material de operação de acordo com a invenção não é maisnecessário embutir as coquilhas em uma parte de molde de modo a prendê-las. De fato, as coquilhas podem ser manuseadas separadamente das par-tes de molde de modo que quando da montagem do molde elas podem sermanuseadas como uma parte do molde. Isso leva a uma simplificação distin-ta de todo o processo de produção.In the operating material according to the invention it is no longer necessary to embed the molds in a mold part in order to secure them. In fact, the molds can be handled separately from the mold parts so that when assembling the mold they can be handled as a part of the mold. This leads to a distinct simplification of the entire production process.
Uma vez que as coquilhas no método de acordo com a invençãonão tenham que ser firmemente embutidas em uma parte de molde ou naparte de moldagem definitiva ainda, quando removendo um molde produzidode acordo com a invenção também não mais existe o problema de avariacausado pelas coquilhas ou pela parte de moldagem quando desmontando.Por conseguinte, as coquilhas não têm que ser revestidas e a quantidade depreparação pode ser reduzida. Em vez disso, as coquilhas de acordo com ainvenção presas por forças magnéticas podem ser facilmente removidas daparte de molde e das partes de molde depois de moldagem. Essa vantagemé evidente, particularmente quando na moldagem dos blocos cilíndricos demotores de combustão interna, na linguagem técnica também referidos co-mo "blocos de motor", em que as coquilhas representam as superfícies decontato dos cilindros.Since the molds in the method according to the invention do not have to be firmly embedded in a mold part or permanent molding part yet, when removing a mold produced according to the invention there is no longer the problem of damage caused by the molds or the mold. molding part when disassembling.Therefore, the moldings do not have to be coated and the amount of preparation can be reduced. Instead, the clamps according to the invention held by magnetic forces can be easily removed from the mold part and the mold parts after molding. This advantage is evident, particularly when shaping the internal combustion demotor cylindrical blocks, in the technical language also referred to as "engine blocks", wherein the shackles represent the contact surfaces of the cylinders.
Embutir as coquilhas, requeridas de acordo com a técnica ante-rior, tão cedo quanto durante a produção das partes de molde através docircundamento delas com material de molde em um molde, não é requeridocom o método de acordo com a invenção. Devido ao fato de que as coqui-lhas são manuseadas separadamente quando o molde está montado e sãopresas na sua posição por forças magnéticas exercidas por um dispositivode retenção individual, é possível, no caso do uso de moldes montados departes de molde formadas de material de molde, para dispensar com a ne-cessidade de revestir as coquilhas com um acabamento, conforme é reque-rido com o procedimento convencional de modo a garantir uma separaçãoótima da coquilha individual da parte de moldagem produzida em cada caso.Embedding the molds, required in accordance with the prior art, as early as during the production of the mold parts by molding them with mold material in a mold, is not required with the method according to the invention. Due to the fact that the bolts are handled separately when the mold is assembled and are pressed in position by magnetic forces exerted by an individual holding device, it is possible, in the case of using mold assembled mold portions formed of mold material. , to dispense with the need to coat the moldings with a finish as required by the conventional procedure to ensure optimum separation of the individual mold from the molding part produced in each case.
Uma vantagem adicional da invenção está no fato de que elapode ser facilmente integrada nos sistemas já existentes.An additional advantage of the invention is that it can be easily integrated into existing systems.
O método de acordo com a invenção, por conseguinte, tornapossível a fabricação de componentes de moldagem de uma maneira maissimples e mais econômica do que com a técnica anterior. A invenção é parti-cularmente bem adequada para moldar fusões de metal leve, em particularem fusões de alumínio.The method according to the invention, therefore, makes it possible to manufacture molding components in a simpler and more economical manner than with the prior art. The invention is particularly well suited for shaping light metal fusions, in particular aluminum fusions.
As partes de molde das quais um molde é composto de acordocom a invenção são preferivelmente fabricadas de um material de molde queé misturado de um material básico de molde e um aglutinante. Como materi-ais básicos nessa situação, pode ser dada consideração, por exemplo, aareias que contêm quartzo ou que não contêm quartzo, enquanto como aglu-tinantes o uso pode ser feito tanto de aglutinantes inorgânicos quanto deaglutinantes orgânicos. A invenção prova ser particularmente vantajosa se omolde for formado de uma maneira conhecida como uma embalagem denúcleo.The mold parts of which a mold is composed according to the invention are preferably made of a mold material which is mixed with a basic mold material and a binder. As basic materials in this situation, consideration may be given, for example, to quartz-containing or non-quartz-containing sands, while the use of both inorganic and organic binders as binders may be used. The invention proves to be particularly advantageous if the mold is formed in a manner known as a core package.
O posicionamento e a retenção de uma coquilha no molde po-dem ser realizados com o método de acordo com a invenção independente-mente de qualquer preparação específica do local particular em que a partede metal é para ser disposta. Dessa maneira, o posicionamento da parte demetal pode, em cada caso, ser realizado em um momento que é determina-do somente pela seqüência operacional ótima, em cada caso, na montagemdo molde individual. O único fator decisivo nessa situação é que o magnetorequerido para a retenção pode ser disposto de tal forma na área da coqui-lha que é para ser retido de modo que as forças exercidas por ela irão confi-avelmente fixar a coquilha.The positioning and retention of a mold in the mold may be carried out with the method according to the invention regardless of any specific preparation of the particular location in which the metal part is to be disposed. Thus, the positioning of the metal part can in each case be performed at a time that is determined only by the optimal operating sequence, in each case, in the assembly of the individual mold. The only decisive factor in this situation is that the magnet required for retention can be so arranged in the area of the bolt that it is to be retained so that the forces exerted by it will reliably fix the bolt.
De modo a garantir um efeito particularmente confiável do mag-neto fornecido para reter o encaixe magnético, uma abertura pode ser for-mada na parte do molde na parede em que a coquilha está posicionada, emque o magneto é introduzido. Com esse arranjo da parede da parte de moldeindividual, o magneto usado para reter a coquilha pode ser movido em pro-ximidade imediata da coquilha de modo a facilitar o processo de montagem.Em particular, quando moldando blocos de motor cujos barris são represen-tados por coquilhas, pode ser vantajoso para esta razão se a parte de moldefor desenhada em uma conformação de mandril com uma abertura de orifí-cio cego, no qual o magneto é introduzido. Com essa formação da parte demolde referido, uma pluralidade de coquilhas pode ser disposta próximo umada outra na superfície externa da parte de molde, de modo que elas formemem comum a conformação interna do cilindro individual e sejam presas jun-tamente por um magneto disposto na abertura de orifício cego central.In order to ensure a particularly reliable effect of the provided magnet for retaining the magnetic insert, an opening may be formed in the part of the mold in the wall where the sleeve is positioned where the magnet is inserted. With this arrangement of the wall of the individual mold part, the magnet used to retain the mold can be moved in close proximity to the mold to facilitate the assembly process. Particularly when molding engine blocks whose barrels are represented. by grooves, it may be advantageous for this reason if the mold part is designed in a mandrel conformation with a blind hole opening into which the magnet is introduced. With such formation of said demolition part, a plurality of molds may be arranged next to each other on the outer surface of the mold part so that they jointly form the internal conformation of the individual cylinder and are held together by a magnet disposed in the opening. blind central hole.
Uma outra variante da invenção de importância para aplicaçãoprática é caracterizada em que a coquilha é presa nessa posição por meiodo magneto até uma parte de molde ser disposta a qual então prende a co-quilha na sua posição, através de ajuste positivo e/ou não positivo. Com es-sa modalidade da invenção, a coquilha é presa na sua posição por partes demolde montadas depois do seu posicionamento sem forças magnéticas sen-do requeridas para isso. Uma vantagem adicional desse método é que a po-sição da coquilha no molde pode ser exatamente definida pelas outras par-tes do molde que entram em contato com ela tanto no ajuste positivoe/quanto no ajuste não positivo. A retenção da coquilha de acordo com ainvenção por forças magnéticas, por conseguinte, serve nessa modalidadeda invenção, uma vez que necessário, serve para ligar uma situação, indefi-nida com respeito à retenção da coquilha no molde, até a coquilha individualestar presa na sua posição por uma parte de molde adicional, sem a neces-sidade de quaisquer forças de retenção adicionais serem exercidas por umdispositivo de retenção separado.Another variant of the invention of importance for practical application is characterized in that the cup is held in that position by half magnet until a mold part is disposed which then holds the cup in its position by positive and / or non-positive adjustment. . With this embodiment of the invention, the cup is held in position by demolished parts assembled after its positioning without magnetic forces as required. An additional advantage of this method is that the position of the mold in the mold can be precisely defined by the other parts of the mold that come into contact with it in both the positive and / non-positive adjustment. The retention of the baffle according to the invention by magnetic forces, therefore, serves in this embodiment of the invention, as necessary, it serves to connect a situation, indefinitely with respect to the baffle retention in the mold, until the individual baffle is attached to it. position by an additional mold part, without the need for any additional retaining forces to be exerted by a separate retaining device.
Em princípio, todos os magnetos são adequados para a aplica-ção das forças magnéticas usadas para a retenção da coquilha de acordocom a invenção que pode produzir um campo magnético suficientementeforte. Por conseguinte, por exemplo, para uma modalidade particularmentesimples, econômica e prática da invenção, magnetos permanentes podemser fornecidos de modo a aplicar as forças de retenção da maneira de acor-do com a invenção nas coquilhas individuais.In principle, all magnets are suitable for the application of the magnetic forces used for retaining the sleeve according to the invention which can produce a sufficiently strong magnetic field. Accordingly, for example, for a particularly simple, economical and practical embodiment of the invention, permanent magnets may be provided in order to apply the retaining forces in accordance with the invention to the individual shackles.
No entanto, se forças particularmente potentes estão para seremaplicadas, e ao mesmo tempo um controle particularmente preciso das for-ças de retenção magnética obtido, então um eletromagneto é particularmen-te bem adequado. Os eletromagnetos não somente possibilitam um ajusteexato da resistência do campo magnético gerado por eles em cada caso,mas é também possível com eles, de uma maneira simples, comutar a forçaelétrica em ligar e desligar, para determinar precisamente o período de tem-po dentro do qual as forças magnéticas são aplicadas na coquilha individualda maneira de acordo com a invenção. Para este propósito, uma considera-ção pode ser dada, por exemplo, a eletromagnetos fabricados com base embobinas. O campo magnético de tais eletromagnetos pode ser controladoproporcionalmente para a resistência da corrente conduzida através das bo-binas.However, if particularly powerful forces are to be applied, and at the same time a particularly precise control of the magnetic retention forces obtained, then an electromagnet is particularly well suited. Electromagnets not only allow for an exact adjustment of the magnetic field resistance generated by them in each case, but it is also possible with them, in a simple way, to switch the power on and off to precisely determine the time period within the current. which magnetic forces are applied to the individual cup in the manner according to the invention. For this purpose, consideration may be given, for example, to electromagnets fabricated from embobes. The magnetic field of such electromagnets may be proportionally controlled for the resistance of the current conducted through the coils.
Como já mencionado, a invenção é particularmente bem apro-priada para a fabricação de um bloco de cilindro de um motor de combustãointerna feito de uma fusão de metal leve, tal como uma fusão de alumínio oude magnésio, em que pelo menos uma seção de parte das superfícies inter-nas do espaço de cilindro individual do bloco de cilindro pode ser formadapor uma ou mais coquilhas.As already mentioned, the invention is particularly well suited for the manufacture of a cylinder block of an internal combustion engine made of a light metal fusion, such as an aluminum or magnesium fusion, wherein at least one section of part of the inner surfaces of the individual cylinder space of the cylinder block may be formed by one or more grooves.
A invenção é particularmente bem apropriada para aplicação emum dispositivo completamente automático para montagem de um molde emque dispositivos tais como robôs são fornecidos para a manipulação das par-tes de molde. Com a aplicação da invenção esses dispositivos podem tam-bém posicionar a coquilha sem problema de qualquer modo, uma vez que aretenção desse encaixe de metal em sua posição particular é assegurada, enenhuma ligação integral da coquilha para uma das partes de molde é re-querida.The invention is particularly well suited for application in a fully automatic mold mounting device where devices such as robots are provided for manipulating the mold parts. With the application of the invention such devices can also position the baffle without problem in any way, since retention of such metal fitting in its particular position is ensured, and no integral baffle connection to one of the mold parts is required. .
A invenção é descrita em maiores detalhes daqui por diante combase nos desenhos que representam as modalidades. Estes mostram emforma de diagrama:The invention is described in greater detail hereinafter by reference to the drawings representing the embodiments. These show diagram form:
A figura 1, mostra uma primeira parte de molde em um corte aolongo da linha de corte A-A incorporada na figura 3,Figure 1 shows a first mold part in a long section of the cut line A-A incorporated in Figure 3;
A figura 2, mostra a parte de molde representada na Figura 1 emuma vista lateral, eFigure 2 shows the mold part shown in Figure 1 in a side view, and
A figura 3, mostra a parte de molde representada nas Figuras 1e 2 em um corte ao longo da linha de corte B-B incorporada na Figura 2.Figure 3 shows the mold part shown in Figures 1 and 2 in a section along the section line B-B incorporated in Figure 2.
A parte de molde 1. formada como uma peça única é uma parteconstituinte de um molde não representado adicionalmente aqui para moldarum bloco cilíndrico para um motor de combustão de uma fusão que é forma-da de uma liga de moldar alumínio. Ela é fabricada de uma maneira ineren-temente conhecida de um material de molde que é misturado de uma areiade molde como o material de molde básico e um aglutinante e tem uma se-ção de base 2, que transporta uma seção de mandril 3 projetando-se paracima e essencialmente cilíndrica em conformação.The mold part 1. formed as a single part is a constituent part of a mold not further represented herein for shaping a cylindrical block for a melt combustion engine that is formed of an aluminum cast alloy. It is manufactured in an inherently known manner from a mold material that is mixed from a mold sand as the base mold material and a binder and has a base section 2, which carries a mandrel section 3 projecting onto it. above and essentially cylindrical in conformation.
A seção de mandril 3 tem uma superfície de revestimento 4, queé subdividida por quatro arestas projetando-se radialmente 5 em quatro se-ções de parte. Na área da transição da seção de mandril 3 em uma seção debase 2 do molde 1 está uma ranhura circunferencial 6, formada na superfícieda face superior 7 da seção de base operando em torno da seção de mandril3 alinhada essencialmente em ângulos retos à superfície de revestimento 4da seção de mandril 3.The mandrel section 3 has a casing surface 4, which is subdivided by four radially projecting edges 5 into four part sections. In the transition area of the mandrel section 3 in a base section 2 of the mold 1 is a circumferential groove 6 formed on the upper face surface 7 of the base section operating around the mandrel section 3 aligned essentially at right angles to the liner surface 4da. mandrel section 3.
De acordo com uma variante não representada aqui, a seção demandril pode também ter uma superfície de revestimento, que é dividida porranhuras projetando-se radialmente em duas, três ou mais seções de parte.Além disso, as arestas podem ser desenhadas, em contraste com a confor-mação tendo paredes laterais paralelas representadas aqui, de maneira cô-nica em seção transversal afunilando ou alargando. De acordo com umamodalidade concebível adicional, a seção de mandril também pode ter umasuperfície de revestimento que não é subdividida por arestas adicionais.Nesse caso, a superfície de revestimento é inteiramente circundada pelacoquilha que é para ser acomodada em cada caso.According to a variant not shown here, the demandril section may also have a coating surface which is divided by radially projecting jaws into two, three or more part sections. In addition, the edges may be drawn in contrast to each other. the conformation having parallel sidewalls shown here conically in cross-section tapering or widening. According to an additional conceivable embodiment, the mandrel section may also have a coating surface which is not subdivided by additional edges. In this case, the coating surface is entirely surrounded by the shell which is to be accommodated in each case.
Com a modalidade representada nas Figuras, uma abertura deorifício cego 9 é adicionalmente formada na parte de molde 1, indo para forada superfície de face inferior 8 da seção de base 2, oposta à superfície deface superior 7, essa abertura de orifício cego 1 se estendendo da superfíciede face inferior 8 da seção de base 2 tanto quanto a parede do fechamentoda seção de mandril 3, formando o lado da face da seção de mandril 3. Odiâmetro da abertura de orifício cego 9 nessa situação é adaptado ao diâme-30 tro externo da seção de mandril 3 de tal forma que somente uma parede 11com uma espessura de parede baixa é apresentada entre as faces internasda abertura de orifício cego 9 e a superfície de revestimento 4, essa parede11 sendo suficiente para garantir a estabilidade da conformação requeridada seção de mandril 3.With the embodiment shown in the Figures, a blind hole opening 9 is additionally formed in the mold part 1, going into the lower face surface 8 of the base section 2, opposite the upper face surface 7, that blind hole opening 1 extending the bottom face surface 8 of the base section 2 as well as the locking wall of the mandrel section 3, forming the face side of the mandrel section 3. The blind hole aperture diameter 9 in this situation is adapted to the outer diameter of the mandrel section. mandrel section 3 such that only a wall 11 with a low wall thickness is presented between the inner faces of the blind hole opening 9 and the casing surface 4, that wall11 being sufficient to ensure the required conformation stability of mandrel section 3 .
Inserido na abertura de orifício cego 9 está um eletromagneto12, que é preso à extremidade livre de uma barra 13. A barra 13 com o ele-tromagneto 12 é parte de um dispositivo, não representado adicionalmente,para a retenção de partes de metal 14, 15, 16, 17, que são colocadas emuso como coquilhas por um dispositivo não representado aqui para posicio-namento na superfície de revestimento 4 da seção de mandril 3.Inserted into the blind hole opening 9 is an electromagnet12, which is attached to the free end of a bar 13. The bar 13 with the electromagnet 12 is part of a device, not shown further, for retaining metal parts 14, 15, 16, 17, which are used as coils by a device not shown herein for positioning on the casing surface 4 of the mandrel section 3.
A barra 13 com o eletromagneto 12 pode ser movida de umaposição de repouso por meio de um dispositivo de ajuste igualmente nãorepresentado, em que o eletromagneto 12 está do lado de fora da aberturade orifício cego 9, na posição operacional representada na figura 1, em queo eletromagneto 12 é completamente introduzido na abertura de orifício cegoThe rod 13 with the electromagnet 12 may be moved from a rest position by an equally unrepresented adjusting device, wherein the electromagnet 12 is outside the blind hole aperture 9 in the operating position shown in FIG. electromagnet 12 is completely inserted into the blind hole opening
9. O suprimento do eletromagneto 12 com energia elétrica é efetuado por umdispositivo de controle, também não representado, que supre energia elétri-ca ao eletromagneto 12 quando as coquilhas 14 - 17 estão posicionadas, demodo a retê-las na sua posição.9. Electromagnet 12 is supplied with electrical power by a control device, also not shown, which supplies electric power to electromagnet 12 when the shells 14 - 17 are in position, so as to retain them in position.
A altura das coquilhas 14 - 17 é adaptada à altura da seção demandril 3. Nesse contexto, as coquilhas em cada caso têm nos seus ladosestreitos superior e inferior uma tela 18, 19, projetando-se para cima e parabaixo respectivamente, cuja tela inferior 18 engata na ranhura 6, de modoque as coquilhas 14-17 estão presas neste local em ajuste positivo. Aomesmo tempo, as coquilhas 14-17 são curvadas de tal forma que elas es-tão localizadas em nível com a seção da superfície de revestimento 4 daseção de mandril 3 alocada a elas em cada caso. Ao mesmo tempo, a largu-ra das coquilhas 14 - 17 é ajustada à largura das seções da superfície derevestimento 4 de tal forma que as seções da superfície de revestimento 4são preenchidas completamente pelas coquilhas 14-17 localizadas em ní-vel com elas.The height of the shackles 14 - 17 is adapted to the height of the demandril section 3. In this context, the shackles in each case have on their upper and lower right sides a screen 18, 19, projecting up and down respectively, whose lower screen 18 it engages slot 6 so that clamps 14-17 are secured in this positively seated location. At the same time, the cups 14-17 are bent such that they are located flush with the section of the casing surface 4 of the mandrel section 3 allocated to them in each case. At the same time, the width of the clamps 14 - 17 is adjusted to the width of the facing surface sections 4 such that the cladding surface sections 4 are completely filled by the clamps 14-17 located on a level therewith.
As coquilhas 14 - 17 são moldadas como ferro fundido cinza deuma liga de ferro fundido, conhecido mediante a designação GG20 (comopor DIN 1691).Assim que as coquilhas 14-17 são posicionadas nas seções dasuperfície de revestimento 4, o eletromagneto 12 é carregado com energiaelétrica. O campo magnético que é então gerado pelo eletromagneto 12 ad-quire as coquilhas 14 - 17, e as prende na sua posição na superfície de re-vestimento 4 da seção de mandril 3.The sleeves 14 - 17 are cast as gray cast iron from a cast iron alloy known as GG20 (as DIN 1691). As the sleeves 14-17 are positioned in the sections of the casing surface 4, the electromagnet 12 is charged with electricity. The magnetic field which is then generated by the electromagnet 12 acquires the clamps 14 - 17, and holds them in position on the coating surface 4 of the mandrel section 3.
A seguir, as outras partes, não mostradas aqui, do molde, tam-bém não mostrado, são montadas. Uma das partes do molde, não mostra-das, tem uma conformação de ranhura montada em que, depois do posicio-namento da parte de molde referida, a aresta 19 engata, formada na extre-midade superior das coquilhas 14 - 17, de modo que as coquilhas 14-17são então também presas em ajuste positivo na sua extremidade superior.Logo que este estado tenha sido atingido, o suprimento de energia para oeletromagneto 12 pode ser desligado e a barra 13 com o eletromagneto 12pode retirado da abertura de orifício cego 9.Next, the other parts, not shown here, of the mold, also not shown, are assembled. One of the mold parts, not shown, has a groove-shaped conformation in which, after positioning of said mold part, the edge 19 engages, formed at the upper end of the molds 14 - 17, so that the shells 14-17 are then also positively secured at their upper end. As soon as this state has been reached, the power supply for the electromagnet 12 may be turned off and the bar 13 with the electromagnet 12 may be withdrawn from the blind hole opening 9 .
Fundindo o bloco cilíndrico no molde, montado usando o molde1 e as coquilhas 14 - 17, as coquilhas 14-17 formam os barris de um doscilindros do bloco cilíndrico. Nesse caso, as coquilhas 14-17 formam umcoletor de calor, por meio do que é assegurado que a fusão de alumínio en-trando em contato com as coquilhas 14-17 solidifica rapidamente e formauma microestrutura de grão fino.By fusing the cylindrical block into the mold, assembled using mold1 and clamps 14 - 17, clamps 14-17 form the barrels of one of the cylindrical block's cylinders. In this case, the shells 14-17 form a heat collector, whereby it is ensured that the aluminum fusion coming into contact with the shells 14-17 rapidly solidifies and forms a fine grain microstructure.
Listagem de ReferênciaReference Listing
1 Parte de molde1 Piece mold
2 Seção de base2 Base Section
3 Seção de mandril3 Mandrel section
4 Superfície de revestimento da seção de mandril 34 Surface of the arbor section 3
5 Arestas da seção de mandril 35 Arbor section edges 3
6 Ranhura6 Slot
7 Superfície de face superior da seção de base 27 Upper face surface of base section 2
8 Superfície de face superior da seção de base 28 Upper face surface of base section 2
9 Abertura de orifício cego9 Blind hole aperture
10 Parede de fechamento da seção de mandril 310 Arbor Section 3 Closing Wall
11 Parede da seção de mandril 312 Eletromagneto11 Arbor Section Wall 312 Electromagnet
13 Barra13 Barra
14-17 Coquilhas14-17 Coquilhas
18, 19 Telas18, 19 Screens
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