EP0117194B1 - Installation pour le moulage en modèle perdu - Google Patents

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EP0117194B1
EP0117194B1 EP19840400269 EP84400269A EP0117194B1 EP 0117194 B1 EP0117194 B1 EP 0117194B1 EP 19840400269 EP19840400269 EP 19840400269 EP 84400269 A EP84400269 A EP 84400269A EP 0117194 B1 EP0117194 B1 EP 0117194B1
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EP
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tanks
end position
ladle
pivoting
installation according
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EP19840400269
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EP0117194A1 (fr
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Bernard Sage
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Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D47/00—Casting plants
    • B22D47/02—Casting plants for both moulding and casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould

Definitions

  • the present invention relates to an installation for molding in a lost pattern, according to the preamble of claim 1.
  • a plastic model such as expanded polystyrene
  • a granulated or pulverulent material such as powdered iron with spherical grains
  • Baccalaureat a granulated or pulverulent material
  • the plastic material sublimes and the metal takes its place so that one obtains a metal part having the shape of the model.
  • This process is known as lost pattern molding.
  • the granulated material is fluidized by admitting compressed air into the tank during the introduction of the model and the extraction of the molded part.
  • the model or the casting moves in the granulated material as in a liquid.
  • a process of this kind is described in documents FR-A 2001 291 or USA 3842899.
  • This installation comprises at least four trays intended to contain a granulated or pulverulent material, at least one furnace intended to contain a molten metal, at least one manipulator suitable for introducing the models into trays of granulated material and for extracting the molded parts therefrom , and at least one ladle capable of taking molten metal in an oven and pouring it into a tank, and is characterized in that the tanks are arranged in pairs, the two tanks of the same pair being carried by the same platform pivotally mounted relative to a fixed frame, and in that it comprises means for pivoting the platform, at an angle of approximately 180 °, the tanks thus being able to occupy a first extreme position and a second diametrically opposite extreme position compared to the first.
  • the installation comprises two pairs of tanks and two ovens as well as a single manipulator which can serve the tanks in their first extreme position, and a single ladle which can serve the ovens and the bins located in their second extreme position.
  • the manipulator can be mounted privately with respect to a fixed support around an axis located equidistant from the axes of the tanks being in their first extreme position.
  • the ladle can be pivotally mounted with respect to a fixed support around an axis located at equal distance from the axes of the ovens and the axes of the tanks being in their second extreme position.
  • control circuits are advantageously arranged so that the manipulator introduces the model into the tanks located in their first extreme position or extracts the molded parts while the ladle pours molten metal into the tanks located in their second extreme position.
  • the molding installation according to the invention comprises two pairs of casting pans 1a-1'a and 1b-1'b, each of pairs 1a-1'a or 1b-1 'b being carried by a platform 2a or 2b which can pivot relative to a fixed frame 3 and being surmounted by a suction hood 4; the two tanks of the same pair are angularly offset from each other by 180 °.
  • a cooling coil 5 connected to a source of water; moreover, each tank comprises means for introducing compressed air into it in order to fluidize the granulated or pulverulent material which it contains.
  • the installation also includes a manipulator 6 carried by a support 7 which is pivotally mounted on a fixed frame 8 around an axis 9 equidistant from the axes of the tanks 1a and 1b.
  • This manipulator allows on the one hand to grasp a model 10 which is on the conveyor 11 and to place it in the tins 1 a and 1 b and, on the other hand to grasp in a tapping pan a molded part 12 and deposit it in a cooling tank 13.
  • a conveyor 14 Near this cooling tank is a conveyor 14 on which an operator can deposit the molded part 12 after it has sufficiently cooled.
  • the installation also includes a ladle 15 carried by a support 16 which is pivotally mounted on a fixed frame 17 around an axis 18. This axis is equidistant from the axes of the tanks a and 1'b as well as the axes of two ovens 19a and 19b.
  • a bucket 20 carried by an arm 21 can be placed above the tins located in positions t'a a and 1'b.
  • the ladle 15 makes it possible to take molten metal from the furnace 19a or 19b and to pour it into the bucket 20.
  • Each ejection tank has an associated ejector 22 constituted by a grid which is connected by an arm 23 to the piston rod of a jack 24 (see Figure 3).
  • the references 25 and 26 respectively designate a hydraulic group which supplies all the installation cylinders and partitions which protect the installation during operation.
  • the manipulator 6 introduces a model 10 into the tank 1 a, then another model into the tank 1 b, the two tanks being successively fluidized. After stopping the fluidization, each bin is vibrated in order to compact the powder. Then the two platforms 2a and 2b are rotated by 180 ° in order to swap the trays 1 a and a, 1 b and 1'b.
  • the cups 20 are brought above the tanks a and 1'b which contain the model parts and using the ladle 15 molten metal is poured therefrom respectively from the oven 19a or from the oven 19b. The tanks are then cooled by passing water through the coils.
  • the cups 20 are removed from the tanks 1'a and 1'b and the platforms 2a and 2b are again pivoted to bring the tanks back to their initial position.
  • the manipulator 6 the molded parts are gripped in the tanks 1 a and 1b and they are successively deposited in the cooling tank 13.
  • the operator deposits it on the conveyor 14 which brings it to the finishing area.
  • the control circuits are arranged so that the pouring of the molten metal using the ladle 15 takes place while the manipulator 6 transports a molded part in the cooling tank 13. They are also arranged so that the platform 2b pivots after the platform 2a, the time separating the two pivotings being approximately equal to a quarter of the total duration of the work cycle.
  • the ladle 15 alternately feeds the tank which is in a and that which is in 1'b.
  • the manipulator 6 takes a model part 10, deposits it in the tank 1a, takes a few moments later, the platform 2a having privileged, the molded part which was in the tank has it to deposit it in the cooling tank 13, then takes up a new model part to place it in the tray 1b, and finally, the platform 2b having pivoted, takes the molded part which was in the tray 1'b to place it in the tray 13.
  • Figure 4 shows the cycle diagram.
  • the tracks 1, II, III and IV correspond to the pieces which are at the instant t in the tanks 1a, 1b, 1'a and 1'b respectively, the instant t being that of the beginning of a cycle for the model part located in tray 1 a.
  • the portion 27 corresponds to the taking of the model part, to its transfer into the casting tray, to the release of the manipulator 6 and to its return;
  • the portion 28 corresponds to the rotation of the platform;
  • the portion 29 corresponds to the casting of the molten metal;
  • the portion 30 corresponds to the cooling of the molded part and to the extraction of the pouring cup 20;
  • the portion 31 corresponds to the rotation of the platform bringing it back to its initial position;
  • the portion 32 corresponds to the transfer of the molded part in the cooling tank 13; and the portion 33 corresponds to the cooling of this part in said tank 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet une installation pour le moulage en modèle perdu, selon le préambule de la revendication 1.
  • Il est connu de mouler des pièces métalliques en introduisant un modèle en matière synthétique, telle que le polystyrène expansé, dans un bac contenant une matière granulée ou pulvérulente telle que de la poudre de fonte à grains sphériques, et en versant ensuite un métal fondu dans le bac. Pendant la coulée de ce métal, la matière plastique se sublime et le métal prend sa place de sorte qu'on obtient une pièce en métal ayant la forme du modèle. Ce procédé est connu sous le nom de moulage en modèle perdu. Dans un mode de réalisation particulier de ce procédé, on fluidise la matière granulée en admettant dans le bac de l'air comprimé pendant l'introduction du modèle et l'extraction de la pièce moulée. Pendant la fluidisation le modèle ou la pièce coulée se déplace dans la matière granulée comme dans un liquide. Un procédé de ce genre est décrit dans les documents FR-A 2001 291 ou USA 3842899.
  • Cette installation comprend au moins quatre bacs destinés à contenir une matière granulée ou pulvérulente, au moins un four destiné à contenir un métal en fusion, au moins un manipulateur propre à introduire les modèles dans des bacs de matière granulée et à en extraire les pièces moulées, et au moins une louche propre à prélever du métal en fusion dans un four et à le déverser dans un bac, et est caractérisée en ce que les bacs sont disposés par paire, les deux bacs d'une même paire étant portés par une même plateforme montée pivotante par rapport à un bâti fixe, et en ce qu'elle comporte des moyens pour faire pivoter la plateforme, suivant un angle d'approximativement 180°, les bacs pouvant ainsi occuper une première position extrême et une seconde position extrême diamétralement opposée par rapport à la première.
  • Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'installation comprend deux paires de bacs et deux fours ainsi qu'un seul manipulateur qui peut desservir les bacs dans leur première position extrême, et une seule louche qui peut desservir les fours et les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
  • Dans ce cas, le manipulateur peut être monté privotant par rapport à un support fixe autour d'un axe situé à égale distance des axes des bacs se trouvant dans leur première position extrême. De manière analogue, la louche peut être montée pivotante par rapport à un support fixe autour d'un axe situé à égale distance des axes des fours et des axes des bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
  • Par ailleurs, les circuits de commande sont avantageusement agencés pour que le manipulateur introduise le modèle dans les bacs situés dans leur première position extrême ou extraie les pièces moulées pendant que la louche verse le métal en fusion dans les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
  • On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'installation selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel:
    • La Fig. 1 est une vue schématique de l'ensemble de l'installation;
    • La Fig. 2 est une coupe suivant II-II de la Figure 1;
    • La Fig. 3 est une coupe suivant III-III de la Figure 1;
    • La Fig. 4 est un diagramme de temps du cycle de travail.
  • Telle qu'elle est représentée au dessin, l'installation de moulage selon l'invention, comprend deux paires de bacs de coulée 1a-1'a et 1b-1'b, chacune des paires 1a-1'a ou 1b-1'b étant portée par une plateforme 2a ou 2b qui peut pivoter par rapport à un bâti fixe 3 et étant surmontée d'une hotte d'aspiration 4; les deux bacs d'une même paire sont décalés angulairement l'un de l'autre de 180°. Des moyens non représentés au dessin et constitués par exemple par un vérin dont la tige de piston est solidaire d'une crémaillère en prise avec un pignon lui-même solidaire de la plateforme, permettent de faire pivoter celle-ci alternativement dans un sens et dans le sens opposé suivant un angle de 180°. A l'intérieur de chacun des bacs est disposé un serpentin de refroidissement 5 relié à une source d'eau; par ailleurs chaque bac comporte des moyens pour y introduire de l'air comprimé afin de fluidiser la matière granulée ou pulvérulente qu'il contient.
  • L'installation comprend également un manipulateur 6 porté par un support 7 qui est monté pivotant sur un bâti fixe 8 autour d'un axe 9 équidistant des axes des bacs 1a et 1b. Ce manipulateur permet d'une part de saisir un modèle 10 qui se trouve sur le transporteur 11 et de le placer dans les bacs de coulée 1 a et 1 b et, d'autre part de saisir dans un bac de coulée une pièce moulée 12 et de la déposer dans un bac de refroidissement 13. A proximité de ce bac de refroidissement se trouve un transporteur 14 sur lequel un opérateur peut déposer la pièce moulée 12 après qu'elle se soit suffisamment refroidie.
  • L'installation comprend aussi une louche 15 portée par un support 16 qui est monté pivotant sur un bâti fixe 17 autour d'un axe 18. Cet axe est équidistant des axes des bacs l'a et 1'b ainsi que des axes de deux fours 19a et 19b. Un godet 20 porté par un bras 21 peut venir se placer au-dessus des bacs de coulée se trouvant dans les positions t'a a et 1'b. La louche 15 permet de prélever du métal en fusion dans le four 19a ou 19b et de le déverser dans le godet 20.
  • A chacun des bacs de coulée est associé un éjecteur 22 constitué par une grille qui est reliée par un bras 23 à la tige du piston d'un vérin 24 (voir Figure 3).
  • Les références 25 et 26 désignent respectivement un groupe hydraulique qui alimente tous les vérins de l'installation et des cloisons qui assurent la protection de l'installation pendant le fonctionnement.
  • Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est le suivant.
  • Le manipulateur 6 introduit un modèle 10 dans le bac 1 a, puis un autre modèle dans le bac 1 b, les deux bacs étant successivement fluidisés. Après arrêt de la fluidisation, on fait vibrer chaque bac afin de tasser la poudre. Puis on fait pivoter les deux plateformes 2a et 2b de 180° afin de permuter les bacs 1 a et l'a, 1 b et 1'b. On amène les godets 20 au-dessus des bacs l'a et 1'b qui contiennent les pièces modèles et à l'aide de la louche 15 on y verse du métal en fusion provenant respectivement du four 19a ou du four 19b. On refroidit ensuite les bacs en faisant passer de l'eau dans les serpentins. Puis on retire les godets 20 des bacs 1'a et 1'b et on fait à nouveau pivoter les plateformes 2a et 2b pour ramener les bacs dans leur position initiale. A l'aide du manipulateur 6, on saisit les pièces moulées dans les bacs 1 a et 1b et on les dépose successivement dans le bac de refroidissement 13. Lorsque chacune de ces pièces moulées est suffisamment refroidie, l'opérateur la dépose sur le transporteur 14 qui l'amène dans la zone de finition.
  • Les circuits de commande sont agencés pour que le versement du métal fondu à l'aide de la louche 15 ait lieu pendant que le manipulateur 6 transporte une pièce moulée dans le bac de refroidissement 13. Ils sont par ailleurs agencés pour que la plateforme 2b pivote après la plateforme 2a, le temps séparant les deux pivotements étant approximativement égal au quart de la durée totale du cycle de travail.
  • Dans ces conditions, la cadence de sortie des pièces moulées est régulière. La louche 15 alimente alternativement le bac qui se trouve en 1'a et celui qui se trouve en 1'b. De son côté le manipulateur 6 prend une pièce modèle 10, la dépose dans le bac 1a, prend quelques instants après, la plateforme 2a ayant privoté, la pièce moulée qui était dans le bac l'a a pour la déposer dans le bac de refroidissement 13, puis reprend une nouvelle pièce modèle pour la déposer dans le bac 1 b, et enfin, la plateforme 2b ayant pivoté, prend la pièce moulée qui était dans le bac 1'b pour la déposer dans le bac 13.
  • La Figure 4 montre le diagramme du cycle. Dans ce diagramme, les pistes 1, Il, III et IV correspondent aux pièces qui se trouvent à l'instant t dans les bacs respectivement 1a, 1b, 1'a et 1'b, l'instant t étant celui du début d'un cycle pour la pièce modèle qui se trouve dans le bac 1 a. La portion 27 correspond à la prise de la pièce modèle, à son transfert dans le bac de coulée, au dégagement du manipulateur 6 et à son retour; la portion 28 correspond à la rotation de la plateforme; la portion 29 correspond à la coulée du métal en fusion; la portion 30 correspond au refroidissement de la pièce moulée et à l'extraction du godet de coulée 20; la portion 31 correspond à la rotation de la plateforme la ramenant à sa position initiale; la portion 32 correspond au transfert de la pièce moulée dans le bac de refroidissement 13; et la portion 33 correspond au refroidissement de cette pièce dans ledit bac 13.

Claims (6)

1. Installation pour le moulage en modèle perdu comprenant au moins quatre bacs (1a, 1'a,1b et 1'b) destinés à contenir une matière granulée ou pulvérulente, au moins un four (19a ou 19b) destiné à contenir un métal en fusion, au moins un manipulateur (6) propre à introduire les modèles (10) dans des bacs de matière granulée et à en extraire les pièces moulées (12) et au moins une louche (15) propre à prélever du métal en fusion dans un four et à le déverser dans l'un des bacs (1a, l'a, 1b et 1'b), caractérisée en ce que les bacs (1a, 1'a, 1b et 1'b) sont disposés par paire, les deux bacs d'une même paire étant portés par une même plateforme (2a ou 2b) montée pivotante par rapport à un bâti fixe (3), et en ce qu'elle comporte des moyens pour faire pivoter la plateforme (2a ou 2b) suivant un angle d'approximativement 180°, les bacs pouvant ainsi occuper une première position extrême et une seconde position extrême diamétralement opposée par rapport à la première.
2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires de bacs (1 a, 1'a, 1 b et 1'b) et deux fours (19a et 19b) ainsi qu'un seul manipulateur (6) qui peut desservir les bacs dans leur première position extrême, et une seule louche (15) qui peut desservir les fours et les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le manipulateur (6) est monté pivotant par rapport à un support fixe (8) autour d'un axe (9) situé à égale distance des axes des bacs se trouvant dans leur première position extrême.
4. Installation suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la louche (15) est montée pivotante par rapport à un support fixe (17) autour d'un axe (18) situé à égale distance des axes des fours (19a et 19b) et des axes des bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
5. Installation suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les circuits de commande sont agencés pour que le manipulateur (6) introduise le modèle (10) dans les bacs situés dans leur première position extrême ou extraie les pièces moulées (12) pendant que la louche (15) verse le métal en fusion dans les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême.
6. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les circuits de commande sont agencés pour les deux plateformes (2a et 2b) pivotant alternativement le temps séparant les deux pivotements étant approximativement égal au quart de la durée d'un cycle de travail.
EP19840400269 1983-02-15 1984-02-09 Installation pour le moulage en modèle perdu Expired EP0117194B1 (fr)

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EP0117194A1 EP0117194A1 (fr) 1984-08-29
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CH502861A (de) * 1968-02-03 1971-02-15 Gruenzweig & Hartmann Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gussstücken
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JPS59218260A (ja) 1984-12-08
FR2540761B1 (fr) 1985-04-12
EP0117194A1 (fr) 1984-08-29
FR2540761A1 (fr) 1984-08-17

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