MXPA03008519A - Aparato y metodo para manufacturar producto fundido a presion. - Google Patents

Aparato y metodo para manufacturar producto fundido a presion.

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MXPA03008519A
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Yamazaki Kenji
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Abstract

Se describe un metodo y aparato para manufacturar un producto fundido a presion. La presion del fluido de una primera camara de fluido (49) de medios impulsores (34 - 37, 46, 52, 54), que actua como una contrapresion, es verificada mediante medios de monitoreo (55, 56, 58) cuando un perno central (26) es impulsado mediante medios impulsores (34 - 37, 46, 52, 54) en una direccion de insercion antes de la inyeccion de un material fundido a una cavidad (19) de un arreglo de molde (11). Cuando la presion del fluido verificada de la primera camara de fluido (49) exhibe un comportamiento anormal que es diferente del comportamiento normal observado durante un periodo normal, los medios de monitoreo (55, 56, 58) controlan los medios impulsores (34 - 37, 46, 52, 54) para detener el impulso del perno central (26) en la direccion de insercion.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA MANUFACTURAR PRODUCTO FUNDIDO A PRESIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un aparato y método para manufacturar un producto fundido a presión. Varios productos fundidos a presión, que tienen un agujero de vaciado y son fabricados mediante fundición a presión, son previamente conocidos. Por ejemplo, tal producto fundido a presión puede ser producido como sigue . En primer lugar, un cilindro hidráulico es impulsado para insertar un perno central en un arreglo de molde y para mediante esto colocar el perno central en una cavidad del arreglo de molde . Después de esto, un material fundido es llenado a la cavidad para producir el producto fundido a presión. Luego, el cilindro hidráulico es impulsado para retractar el perno central a lo lejos de la cavidad y el producto fundido a presión es retirado del arreglo de molde . En el caso anterior, cuando el perno central es insertado a la cavidad, el perno central podría chocar con el arreglo de molde debido por ejemplo a la presencia de una desviación de un eje central del perno central. Cuando la fuerza impulsora es mantenida aplicada al perno central para impulsar al perno central en la dirección de inserción después de la colisión del perno central con el arreglo de molde, el arreglo de molde podría ser dañado. Ref.: 150128 Particularmente, en el caso en donde una pluralidad de insertos de cavidad, a través de los cuales el perno central es insertado, es colocada en el arreglo de molde a lo largo del eje central del perno central, el perno central puede chocar fácilmente con los insertos de la cavidad, provocando una alta incidencia de daños de los insertos de cavidad que tienen una resistencia relativamente baja. Tales daños del arreglo de molde reduce la productividad del producto fundido a presión. Así, es un objetivo de la presente invención proporcionar un aparato y método para manufacturar un producto fundido a presión de una manera que restrinja los daños de un arreglo de molde por adelantado. Para obtener el objetivo de la presente invención, se proporciona un aparato para manufacturar un producto fundido a presión, que incluye un agujero de vaciado. El aparato incluye un arreglo de molde, medios de inyección, un perno central, medios impulsores y medios de monitoreo. El arreglo de molde define una cavidad en el mismo. Los medios de inyección son para inyectar un material fundido a la cavidad. El perno central es movible alternativamente hacia dentro y hacia fuera de la cavidad. Los medios impulsores son para impulsar alternativamente el perno central. Los medios impulsores incluyen una primera cámara de fluido y una segunda cámara de fluido. La primera cámara de fluido aplica presión de fluido al perno central en una dirección de retracción del perno central para mover el perno central a lo lejos de la cavidad. La segunda cámara de fluido aplica presión de fluido al perno central en una dirección de inserción del perno central para mover el perno central a la cavidad. Los medios impulsores impulsan alternativamente el perno central al ajustar la presión del fluido de cada uno de la primera cámara de fluido y la segunda cámara de fluido. Los medios de monitoreo son para verificar la presión del fluido de la primera cámara de fluido, que actúa como una contrapresión, cuando el perno central es impulsado por los medios impulsores en la dirección de inserción antes de la inyección del material fundido de los medios de inyección a la cavidad. Cuando la presión de fluido verificada de la primera cámara de fluido exhibe un comportamiento anormal que es diferente del comportamiento normal observado durante un periodo normal, los medios de monitoreo controlan los medios impulsores para detener el impulso del perno central en la dirección de inserción. Alternativamente a los medios de monitoreo anteriores, se pueden proporcionar medios de monitoreo para verificar información que es concerniente con por lo menos una presión del fluido, que es aplicada al medio central para impulsar el perno central. En tal caso, cuando la presión indica la presencia de comportamiento anormal de por lo menos uno de una presión de fluido, que es diferente del comportamiento normal de por lo menos uno de una presión de fluido observada durante un periodo normal , después de la impulsión del perno central mediante los pernos impulsores en la dirección de inserción, los medios de moni oreo controlan los medios impulsores para detener el impulso del perno central en la dirección de inserción. Para obtener el objetivo de la presente invención, también se proporciona un método para manufacturar un producto fundido a presión, que incluye un agujero de vaciado. De acuerdo con el método, un perno central es impulsado en una dirección de inserción hasta que el perno central llega a una posición límite insertable para insertar el perno central a una cavidad de un arreglo de molde al suministrar fluido de trabajo a una segunda cámara de fluido de medios impulsores en tanto que drenan el fluido de trabajo de una primera cámara de fluido de los medios impulsores. Una presión del fluido de la primera cámara de fluido, que actúa como una contrapresión, es verificada durante el impulso del perno central en la dirección de inserción. Además, el perno central es detenido cuando la presión de fluido verificada de la primera cámara de fluido exhibe un comportamiento anormal que es diferente del comportamiento normal exhibido en una operación normal. Luego, un material fundido es inyectado de los medios de inyección a la cavidad. Después de esto, el material fundido recibido en la cavidad es solidificado para formar el producto fundido a presión. Enseguida, el perno central es impulsado en una dirección de retracción hasta que el perno central llega a una posición límite retractable para retirar el perno central de la cavidad. Luego, el producto fundido a presión es retirado de la cavidad. La invención, junto con objetos, características y ventajas adicionales de la misma, se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos adjuntos, en donde los números de referencia semejantes representan componentes semejantes, en los cuales : La figura 1 es una vista esquemática que muestra una estructura de un aparato de manufactura de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal longitudinal de un manguito manufacturado de acuerdo con la modalidad de la presente invención; La figura 3A es una vista esquemática que muestra un estado operacional del aparato de manufactura mostrado en la figura 1; La figura 3B es una vista esquemática que muestra otro estado operacional del aparato de manufactura mostrado en la figura 1 ; La figura 4 es una vista esquemática que muestra un perno central de la figura 1 en una escala ampliada; La figura 5 es un diagrama de flujo para describir la operación de moldeo de manguito del aparato de manufactura mostrado en la figura 1; La figura 6A es un diagrama característico para describir la operación de monitoreo de anormalidad del aparato de manufactura mostrado en la figura 1 durante un periodo normal; La figura 6B es un diagrama característico para describir la operación de anormalidad del aparato de manufactura mostrado en la figura 1 durante un periodo anormal ; La figura 7A es otro diagrama característico para describir la operación de monitoreo de anormalidad del aparato de manufactura mostrado en la figura 1 durante un periodo normal y La figura 7B es otro diagrama característico para describir la operación de monitoreo de anormalidad del aparato de manufactura mostrado en la figura 1 durante un periodo anormal . Una modalidad de la presente invención será descrita con referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1 muestra un aparato de manufactura para un producto fundido a presión de acuerdo con la modalidad de la presente invención. El aparato de manufactura 10 produce un manguito 1 de una válvula de solenoide, tal como una mostrada en la figura 2, por medio de fundición a presión. El manguito 1, que sirve como un producto fundido a presión, es fabricado, por ejemplo, de una aleación de aluminio y es formado en una forma en general cilindrica que tiene un agujero de vaciado 2. Una pluralidad de hendiduras 4a - 4e, que están alineadas en una dirección axial, son provistas en una superficie de pared periférica interna 3 del manguito 1, que define el agujero de vaciado 2. Además, una pluralidad de agujeros pasantes 5a - 5e, que penetran desde una base de cada hendidura correspondiente de las hendiduras 4a - 4e a una superficie de pared periférica externa 6 del manguito 1, es provista en el manguito 1. En la figura 2, las líneas de puntos y guiones indican la ubicación de una superficie de pared periférica interna 3', que es producida mediante la operación de corte llevada a cabo después de la operación de fundición a presión en el aparato de manufactura 10. Como se muestra en la figura 1, el aparato de manufactura 10 incluye un arreglo de molde 11, un arreglo de cierre de molde 15, un arreglo de inyección 22, un perno central 26, líneas de tubería de conexión 34 - 37, un bloque de cilindro 46, una bomba hidráulica 52, una válvula solenoide 54, detectores de presión 55, 56 y una unidad de control 5.8. El arreglo de molde 11 incluye un molde estacionario 12, un molde movible 13 y una pluralidad de inserciones de cavidad 14a - 14e. El arreglo de cierre de molde 15, que abre y cierra el arreglo de molde 11, tiene un mecanismo de cierre de molde normalmente utilizado en una máquina de fundición a presión general e incluye una placa estacionaria 16, una placa movible 17 y un perno expulsor 18. El molde estacionario 12 y el molde movible 13 son instalados a la placa estacionaria 16 y la placa movible 17, respectivamente. Cuando la placa movible 17 es impulsada mediante un dispositivo impulsor (no mostrado) del arreglo de cierre de molde 15, el molde movible 13 puede ser movido alternativamente para moverse hacia y a lo lejos del molde estacionario 12. Cuando el molde estacionario 12 y el molde movible 13 están acoplados entre sí, una cavidad 19 es definida entre el molde estacionario 12 y el molde movible 13. La cavidad 19 tiene una sección transversal lateral circular y se extiende a lo largo de la superficie de contacto entre los moldes 12 , 13 , para corresponder con un contorno externo del manguito 1. Un agujero pasante 20, que se extiende a lo largo del molde estacionario 12 y el molde movible 13 , es comunicado con uno de los extremos de la cavidad 19, que están opuestos a lo largo de un eje central O de la cavidad 19. El agujero pasante 20 es coaxial con la cavidad 19 y se extiende a lo largo de la superficie de contacto entre los moldes 12, 13 de tal manera que el agujero pasante 20 tiene una sección transversal circular, que tiene un diámetro más grande que ún diámetro mínimo de la cavidad 19. Una compuerta 21, que se extiende a través del molde estacionario 12 , es comunicada con el otro de los extremos de la cavidad 19, que están opuestos a lo largo del eje central O de la cavidad 19. El perno expulsor 18, que se extiende en el molde movible 13 de una manera que permite el movimiento del perno expulsor 18 hacia dentro y hacia fuera de la cavidad 19, es utilizado para expulsar el manguito 1 después de la fundición a presión. Cada uno de los insertos de cavidad 14a - 14e es formado en una forma de placa anular idéntica y tiene un espesor de placa, que corresponde a un ancho de una hendidura correspondiente 4a - 4e del manguito 1. Un inserto de cavidad 14b es retenido mediante el molde movible 13 y el resto de los insertos de cavidad 14a, 14c - 14e son retenidos mediante el molde estacionario 12. Cuando el molde estacionario 12 y el molde movible 13 están acoplados entre así, cada inserto de cavidad 14a - 14e está alineado dentro de la cavidad 19 a lo largo del eje central 0. El arreglo de inyección 22 tiene un mecanismo de inyección que es usado normalmente en una máquina de fundición a presión de un tipo de cámara fría. El arreglo de inyección 22 incluye un manguito 23 y un émbolo 24. El manguito 23 es conectado a la compuerta 21 y recibe el émbolo 24. El arreglo de inyección 22 introduce un material fundido, tal como aleación de aluminio fundida, al manguito 23 y presuriza el material fundido mediante el émbolo 24 para inyectar el material fundido a la cavidad 19. El arreglo de inyección 22 sirve como medios de inyección. El perno central 26 incluye un vástago 27 y un pistón 28. El vástago 27 está arreglado de una manera que permite movimiento alternativos del vástago 27 hacia dentro y hacia fuera de la cavidad 19. El pistón 28 recibe presión hidráulica. El vástago 27 está formado en una forma cilindrica escalonada alargada y tiene una porción de diámetro pequeño 29 y una porción de diámetro grande 30 separados por una grada. El vástago 27 es arreglado coaxialmente con la cavidad 19 del arreglo de molde 11 definido en el acoplamiento de los moldes 11, 12. El vástago 27 es insertado a la cavidad 19 a través del agujero pasante 20 del arreglo de molde 11. En las figuras 1, 3 y 4 "X" indica una dirección de inserción del vástago 27 a la cavidad 19. En una posición límite insertable del vástago 27 en la cavidad 19 mostrada en la figura 3A, la porción de diámetro pequeño 29 del vástago 27 se extiende a través de todos los insertos de cavidad 14a - 14e del arreglo de molde 11 y la porción de diámetro grande 30 del vástago 27 cierra el agujero pasante 20 de una manera hermética al aire. Además, cuando el vástago 27 es movido desde la posición limite insertable en una dirección de retracción, que está alejada de la cavidad 19 y es indicada por "Y", en las figuras 1 y 3, el vástago 27 es retirado de los insertos de cavidad 14a - 14e y el agujero pasante 20. Como se muestra en la figura 4 en una escala ampliada, la porción de diámetro pequeño 29 del vástago 27 es ahusada hacia un lado del extremo de inserción del . mismo y tiene un ángulo de arrastre T. Aunque el ángulo de arrastre T puede ser ajustado a cualquier valor apropiado, el ángulo de arrastre T es ajustado para estar dentro de un intervalo de 0-30° en la presente modalidad. Al adaptar tal ángulo de arrastre pequeño T, es posible reducir una cantidad "d" de corte (figura 2) al tiempo de terminado de la superficie de pared periférica interna original 3 después de la fundición a presión del manguito 1,. De esta manera, la superficie de pared periférica interna terminada 3 ' producida después del corte está localizada en proximidad estrecha a la superficie de pared periférica interna original 3 en donde menos agujeros de soplado están presentes. Así, es posible reducir la cantidad de agujeros de soplado expuestos en la superficie de pared periférica interna terminada 3'. El pistón 28 es formado con un reborde anular localizado en el extremo lateral de la porción de diámetro grande del vástago 27. Una superficie del pistón 28, que es perpendicular a un eje central P del vástago 27 y está de frente en la dirección de inserción X, constituye una primera porción de recepción de presión 31 y otra superficie del pistón 28, que es perpendicular al eje central P del vástago 27 y está de frente en la dirección de retracción Y, constituye una segunda porción de recepción de presión 32. Las líneas de tubería de conexión 34, 35 están conectadas al bloque del cilindro 46 y la válvula solenoide 54 y forman un primer pasaje de flujo 38 y un segundo pasaje de flujo 39 respectivamente. Una porción de cada línea de tubería de conexión 34, 35 es ramificada a dos tuberías ramificadas, que reciben una válvula de control de velocidad de flujo 40 y una válvula de retención 41, respectivamente. La válvula de control de velocidad de flujo 40 ajusta la velocidad de flujo del fluido de trabajo, que fluye en el pasaje de flujo correspondiente 38, 39 a un valor predeterminado. La válvula de retención 41 impide el flujo del fluido de trabajo en el pasaje de flujo correspondiente 38, 39 desde el lado del bloque del cilindro 46 al lado de la válvula solenoide 54. Las líneas de tubería de conexión 36, 37 están conectadas a la válvula solenoide 54 y la bomba hidráulica 52 y forman un tercer pasaje de flujo 42 y un cuarto pasaje de flujo 43, respectivamente. El bloque de cilindro 46 coopera con el pistón 28 para formar un cilindro hidráulico alternativo, que hace mover alternativamente el perno central 26. El bloque de cilindro 46 está formado a una forma cilindrica que tiene extremos cerrados y una porción del lado de pistón del perno central.26 es recibida coaxialmente en el bloque de cilindro 46. Con este arreglo, el pistón 28 puede moverse alternativamente de manera axial en la bloque de cilindro 46 en tanto que un borde periférico externo del pistón 28 es acoplado deslizantemente con una pared periférica interna del bloque de cilindro 46. Como se muestra en la figura 3?, cuando el perno central 26 llega a la posición límite insertable, la primera porción receptora de presión 31 es acoplada con una primera pared de acoplamiento 47 localizada en un extremo del bloque de cilindro 46. Por otra parte, como se muestra en la figura 3B, cuando el perno central 26 llega a la posición límite retractable, la segunda porción receptora de presión 32 es acoplada con una segunda pared de acoplamiento 48 localizada en el otro extremo del bloque del cilindro 46. Como se muestra en la figura 1, cuando el perno central 26 es colocado entra la posición límite insertable y la posición limite retractable, el espacio interno del bloque de cilindro 46 es repartido en dos espacios mediante el pistón 28. De esta manera, el bloque de cilindro 46 forma una primera cámara de fluido 49 en uno de los espacios divididos, que esta de frente a la primera porción receptora de presión 31 y una segunda cámara de fluido 50 en el otro de los espacios divididos, que esta de frente a la segunda porción receptora de presión 32. El primer pasaje de flujo 38 está comunicado con la primera cámara de fluido 49. El fluido de trabajo, que es alimentado del primer pasaje de flujo 38 a la primera cámara de fluido 49, aplica presión hidráulica a la primera porción receptora de presión 31 en la dirección de retracción Y. El segundo pasaje de flujo 39 es comunicado con la segunda cámara de fluido 50. El fluido de trabajo, que es alimentado del segundo pasaje de flujo 39 a la segunda cámara de fluido 50, aplica presión hidráulica a la segunda porción receptora de presión 32 en la dirección de inserción X. La bomba hidráulica 52 toma el fluido de trabajo de una bandeja de aceite 53 y descarga el fluido de trabajo al tercer pasaje de flujo 42. La bandeja de aceite 53 también sirve como un drenaje para drenar el fluido de trabajo del cuarto pasaje de flujo 43. La válvula de solenoide 54 es una válvula de cuatro orificios y está conectada eléctricamente a la unidad de control 58. Cuando la válvula de solenoide 54 impulsa un carrete (no mostrado) recibido en la misma desde una posición neutral hacia un lado en base a una señal de mando correspondiente recibida de la unidad de control 58, el primer pasaje de flujo 38 es comunicado con el cuarto pasaje de flujo 43 y el segundo pasaje de flujo 39 es comunicado con el tercer pasaje de flujo 42. Por otro lado, cuando la válvula de solenoide 54 impulsa el carrete desde la posición neutral hacia el lado en base a una señal de mando correspondiente recibida de la unidad de control 58, el primer pasaje de flujo 38 es comunicado con el tercer pasaje de flujo 42 y el segundo pasaje de flujo 39 es comunicado con el cuarto pasaje de flujo 43. El primer detector de presión 55 es arreglado entre el bloque de cilindro 46 y las tuberías ramificadas en línea de tubería de conexión 34 y miden la presión hidráulica de la primera cámara de fluido 49 conducida al primer pasaje de flujo 38. El segundo detector de presión 56 está arreglado entre el bloque del cilindro 46. y los tubos ramificados en línea de tubería de conexión 35 y mide la presión hidráulica de la segunda cámara de fluido 50 conducida al segundo pasaje de flujo 39. Cada detector de presión 55, 56 está conectado eléctricamente a la unidad de control 58 y transmite una señal indicadora de la presión hidráulica medida a la unidad de control 58. La unidad de control 58 incluye un circuito electrónico y calcula la presión hidráulica de cada uno de la cámara de fluido 49, 50 en base a la señal de medición recibida de cada detector de presión 55, 56. La unidad de control 58 genera una señal de mando de la válvula de solenoide 54 en base a la presión hidráulica calculada de cada cámara de fluido 49, 50 y transmite la señal de orden generada a la válvula de solenoide 54. La válvula de solenoide 54 se pone en operación en base a la señal de mando recibida, de tal manera que "la transmisión de señal de mando desde la unidad de control 58 a la válvula solenoide 54", será denominada en la presente como "control de la válvula de solenoide 54 por la unidad de control 58" por propósito de conveniencia. La unidad de control 58 incluye además un monitor 59 y controla una pantalla del monitor 59 en base a la presión hidráulica calculada de cada cámara de fluido 49, 50. La estructura del aparato de manufactura 10 ha sido descrita. La operación de fundición a presión del manguito 1 con el uso del aparato de manufactura 10, esto es, un método de manufactura del manguito uno con el uso del aparato de manufactura 10 de acuerdo con la modalidad que será descrita con referencia a las etapas SI - S6 de la figura 5. En la etapa SI, el arreglo de cierre de molde 15 se pone en operación para impulsar el molde movible 13 hacia el molde estacionario 12 y mediante esto cerrar el arreglo de molde 11. En la etapa S2 , el perno central 26 es impulsado en la dirección de inserción X para insertar el vástago 27 a la cavidad 19 del arreglo de molde 11 a través de los insertos de la cavidad 14a - 14e.
Específicamente, la válvula de solenoide 54 es controlada por la unidad de control 58, de tal manera que el primer pasaje de flujo 38 es comunicado con el cuarto pasaje de flujo 43 y el segundo pasaje de flujo 39 es comunicado con el tercer pasaje de flujo 42. Asi, la presión hidráulica (de aquí en adelante en la presente, denominada como una primera presión hidráulica) de la primera cámara de fluido 49 es desplazada a una presión de drenaje, que es más baja que la presión de descarga de la bomba hidráulica 52 y la presión hidráulica (de aquí en adelante en la presente, denominada como una segunda presión hidráulica) de la segunda cámara de fluido 50 coincide con la presión de descarga de la bomba hidráulica 52. Por consiguiente, una fuerza resultante Fi, que es una suma de la fuerza generada por la primera presión hidráulica recibida por la primera porción receptora 31 y la fuerza generada por la segunda presión hidráulica recibida por la segunda porción receptora de presión 32, actúa como una fuerza ejercida en la dirección de inserción X, de tal manera que el perno central 26 inicia el movimiento en la dirección de inserción X. En este tiempo, el perno central 26 impulsa el fluido de trabajo a través de la primera porción receptora de presión 31 para impulsar el fluido de trabajo hacia fuera de la primera cámara de fluido 49 al primer pasaje de flujo 38, de tal manera que la primera presión hidráulica de la primera cámara de fluido 49 es incrementada como la contrapresión, como se muestra en la figura 6A. En la presente modalidad, la velocidad de flujo del fluido de trabajo en el primer pasaje de flujo 38 es ajustada por medio de la válvula de control de velocidad de flujo 40, de tal manera que la primera presión hidráulica es incrementada a una presión predeterminada Pi0 y después de esto es mantenida a aquella presión, como se muestra en la figura 6A. La presión de mantenimiento P10 es ajustada de tal manera que la presión de mantenimiento Pi0 no impide el movimiento del perno central 26 en la dirección de inserción X del perno central 26. El perno central 26, que es impulsado en la dirección de inserción X, es detenido en la posición límite insertable por medio del acoplamiento entre la primera porción receptora de presión 31 y la primera pared de acoplamiento 47 del bloque de cilindro 46. Cuando el perno central 26 es detenido en la posición límite insertable, la primera presión hidráulica es devuelta a la presión de drenaje y la segunda presión hidráulica es mantenida a la presión de descarga de la bomba hidráulica 52, como se muestra en la figura 6A. De esta manera, se impide la retracción del perno central 26 de la cavidad 19 cuando el perno central 26 recibe la presión de inyección del material fundido en la siguiente etapa S3. En la etapa S3, en tanto que la presión de sujeción es aplicada al molde estacionario 12 y el molde movible 13 desde el arreglo de cierre de molde 15, el material fundido es inyectado desde el arreglo de inyección 22 a la cavidad 19 del arreglo de molde 11. En este tiempo, la presión de inyección es ajustada a una presión relativamente baja para restringir la inclusión de burbujas de aire al material fundido y luego la presión de inyección es incrementada a una presión relativamente alta para llenar el material fundido en toda la cavidad 19. Aquí, se debe notar que aunque la siguiente etapa S4 puede ser iniciada después de la consumación de solidificación de todo el material fundido llena en la cavidad 19, la siguiente etapa S4 es iniciada realmente después de la solidificación de solamente una capa de superficie de contacto del material fundido, que se pone en contacto con el perno central 26, en esta modalidad. De esta manera, el acoplamiento fuerte del manguito 1 al perno central 26, que es provocado por la solidificación y encogimiento del material fundido, puede ser aliviado. Asi, en la presente modalidad, la solidificación del material fundido significa solidificación de por lo menos parte del material fundido . En la etapa S4, el perno central 26 es impulsado en la dirección de retracción Y para retractar el vastago 27 de los insertos de cavidad 14a - I4e del arreglo de molde 11 y el agujero pasante 20.
Específicamente, la válvula de solenoide 54 es controlada mediante la unidad de control 58, de tal manera que el primer pasaje de flujo 38 es comunicado con el tercer pasaje de flujo 42 y el segundo pasa e de flujo 39 es comunicado con el cuarto pasaje de flujo 43. Así, la primera presión hidráulica de la primera cámara de fluido 49 coincide con la presión de descarga de la bomba hidráulica 52 y la segunda presión hidráulica de la segunda cámara de fluido 50 es desplazada a la presión de drenaje, que es más baja que la presión de descarga de la bomba hidráulica 52. Por consiguiente, una fuerza resultante F2, que es una suma de la fuerza generada por la primera presión hidráulica recibida por la primera porción receptora 31 y la fuerza generada por la segunda presión hidráulica recibida por la segunda porción receptora de presión 32, actúa como una fuerza ejercida en la dirección de retracción Y, de tal manera que el perno central 26 inicia el movimiento en la dirección de retracción Y. En este tiempo, el perno central 26 impulsa el fluido de trabajo a través de la segunda porción receptora de presión 32 para impulsar el fluido de trabajo hacia fuera de la segunda cámara de fluido 50 al segundo pasaje de flujo 39, de tal manera que la segunda presión hidráulica de la segunda cámara de fluido 50 es incrementada como la contrapresión, como se muestra en la figura 7A. En la modalidad presente, la velocidad de flujo del fluido de trabajo en el segundo pasaje de flujo 39 es ajustada por medio de la válvula de control de velocidad de flujo 40, de tal manera que la segunda presión hidráulica es incrementada a una presión predeterminada P20 y es mantenida después de esto a aquella presión, como se muestra en la figura 7A. La presión de mantenimiento P2o es ajustada de tal manera que la presión de mantenimiento P20 no impide el movimiento del perno central 26 en la dirección de retracción Y del perno central 26. El perno central 26, que es impulsado en la dirección de retracción Y, es detenido en la posición límite retractable por medio del acoplamiento entre la segunda porción receptora de presión 32 y la segunda pared de acoplamiento 48 del bloque de cilindro 46. En la etapa S5, la fuerza de sujeción aplicada desde el arreglo de cierre de molde 15 es liberada y el molde movible 13 es impulsado en una dirección a lo lejos del molde estacionario 12 para abrir el arreglo de molde 11. En la etapa S6, el manguito de fundición a presión 1 es impulsado mediante el perno impulsor 18 para liberar el manguito 1 del molde movible 13. El manguito así fabricado 1 incluye el agujero de vaciado 2 formado mediante el perno central 26, las hendiduras 4a - 4e formadas por los insertos de cavidad 14a - 14e y los agujeros pasantes 5a -5e formados mediante el molde estacionario 12 o el molde movible 13. La operación de fundición a presión del manguito con el uso del aparato de manufactura 10 ha sido descrita. La operación de monitoreo de anormalidad del aparato de manufactura 10, esto es, un método de monitoreo para verificar la anormalidad durante la manufactura del manguito 1 de acuerdo con la modalidad de la presente invención será descrita . En el aparato de manufactura 10, en la etapa S2, en tanto que el perno central 26 es impulsado en la dirección de inserción X, la primera presión hidráulica, que actúa ahora como la contrapresión, de la primera cámara de fluido 49 es medida y es verificada por medio del primer detector de presión 55. Cuando el perno central 26 no choca con los insertos de cavidad 14a - 14e, durante el movimiento del perno central 26 en la dirección de inserción X, la primera presión es incrementada y es mantenida a la presión de mantenimiento P10. Por otra parte, cuando el perno central 26 choca con cualquiera de los insertos de cavidad 14a - 14e, el perno central 26 recibe la fuerza resistiva del inserto de cavidad 14a - 14e en una dirección contraria, que provoca limitación de movimiento del perno central 26 en la dirección de inserción X, de tal manera que el perno central 26 es detenido. Así, la primera presión hidráulica es reducida debajo de la presión de mantenimiento P10, como se muestra en la figura 6B .' En este tiempo, la segunda presión hidráulica coincide con la presión de descarga de la bomba hidráulica 52, de tal manera que la fuerza resultante Fi, que es una suma de la fuerza generada por la primera presión hidráulica y la fuerza generada por la segunda presión hidráulica, es incrementada debido a la reducción en la primera presión hidráulica. Por consiguiente, cuando no se toma ninguna medida contra esto, la primera presión hidráulica es reducida a una presión critica destructiva P12, como tal como se indica por una línea de puntos y guiones de la figura 6B, de tal manera que se presentarán daños a los insertos de cavidad 14a - 14e. Sin embargo, en el aparato de manufactura 10, cuando la primera presión hidráulica llega a una presión de umbral P1X, que es ajustada para ser más alta que la presión crítica destructiva Pi2, la válvula de solenoide 54 es controlada por la unidad de control 58, de tal manera que el primer pasaje de flujo 38 y el segundo pasaje de flujo 39 están comunicados con el tercer pasaje de flujo 42 y el cuarto pasaje de flujo 43, respectivamente. Como resultado, como se muestra en la figura 6B, la primera presión hidráulica es incrementada y la segunda presión hidráulica es reducida. Por consiguiente, el movimiento del perno central 26 en la dirección inserción X es detenido y el perno central 26 es luego impulsado en la dirección de retracción Y. De esta manera, los daños de los insertos de cavidad 14a - 14e son impedidos efectivamente . Además, el aparato de manufactura 10, en la etapa S4, en tanto que el perno central 26 es impulsado en la dirección de retracción Y, la segunda presión hidráulica, que actúa ahora como la contrapresión, de la segunda cámara de fluido 50 es medida y es verificada por medio del segundo detector de presión 56. Cuando el manguito fundido a presión 1 no está acoplado fuertemente con el perno central 26, la segunda presión es incrementada y es mantenida a la presión de mantenimiento ?20; como se describe anteriormente. Por otra parte, cuando el manguito 1 es acoplado fuertemente con el perno central 26 debido por ejemplo a la solidificación y encogimiento del material fundido ó proyección del material, el perno central 26 recibe la fuerza resistiva del manguito 1 en una dirección contraria, que provoca la limitación de movimiento del perno central 26 en la dirección de retracción Y, de tal manera que la segunda presión hidráulica es reducida debajo de la presión de mantenimiento P2o como se muestra en la figura 7B. En el aparato de manufactura 10, cuando la segunda presión hidráulica es reducida y llega a una presión de umbral P2i, como se muestra en la figura 7B, el estado controlado de la válvula de solenoide 54 es mantenido por la unidad de control 58 para impulsar continuamente el perno central 26 en la dirección de retracción y un mensaje de advertencia (notificación) es indicado en el monitor 51 para notificar la presencia del acoplamiento fuerte entre el manguito 1 y el perno central 26. Debido a la notificación, un operador del aparato 10 puede notar la presencia del acoplamiento fuerte entre el perno central 26 y el manguito 1 en adelantado a la liberación del manguito 1 del arreglo de molde llevado a cabo en la etapa S6. El manguito 1, que está acoplado fuertemente con el perno central 26, puede tener un defecto, tal como prominencias del manguito 1 cuando el perno central 26 es jalado forzadamente del manguito 1. Sin embargo, el operador, que puede notar la presencia del acoplamiento fuerte del manguito 1 y el defecto provocado por el acoplamiento fuerte por adelantado, puede desechar o descartar tal manguito defectuoso 1 sin inspeccionarlo después de la liberación del manguito 1 del arreglo de molde 11. Como se describe anteriormente, de acuerdo con la presente modalidad, la primera presión hidráulica y la segunda presión hidráulica corresponden a la primera presión hidráulica y la segunda presión del fluido, respectivamente y la presión de umbral Pn y la presión de umbral P2i corresponden a un valor de umbral fijo de la primera presión de fluido y un valor de umbral fijo de la segunda presión del fluido, respectivamente. En la modalidad presente, el bloque de cilindro 46, la válvula de solenoide 54, la bomba hidráulica 52 y las líneas de tubería de conexión 34 - 37 cooperan conjuntamente para formar medios impulsores para impulsar alternativamente el perno central 36 por medio del ajuste de la presión hidráulica de cada una de las cámaras de fluido 49, 50. En la modalidad presente, el primer detector de presión 55, el segundo detector de presión 56 y la unidad de control 58 cooperan conjuntamente para formar medios de monitoreo para verificar la presión hidráulica de cada cámara de fluido 49, 50 o información que es concerniente con la presión hidráulica de cada cámara de fluido 49, 50 y para controlar los medios impulsores. Con el uso del aparato de manufactura 10 descrito anteriormente, los daños de los insertos de cavidad 14a - 14e pueden ser impedidos efectivamente al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de inserción X y el manguito 1, que tiene el defecto generado al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de retracción Y, puede ser desechado sin inspeccionarlo. Así, la productividad del producto fundido a presión puede ser mejorada. Además, en el aparato de manufactura 10, la primera presión hidráulica, que se convierte en la contrapresión al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de inserción X, muestra una reducción desde la presión constante Pío como comportamiento anormal (o cambio anormal) que es diferente del comportamiento normal (o cambio normal) observados durante la operación normal, al tiempo de la colisión del perno central 26 con el inserto de la cavidad 14a - 14e. Además, en el aparato de manufactura 10, la segunda presión hidráulica, que se convierte en la contrapresión al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de retracción Y, muestra una reducción de la presión constante P2o como comportamiento anormal (o cambio anormal) que es diferente del comportamiento normal (o cambio normal) observado durante la operación normal, al tiempo de la presencia del acoplamiento fuerte entre el perno central 26 y el manguito 1. Tal reducción de la presión hidráulica de la presión constante correspondiente P10, P20 puede ser detectada fácilmente por medio de los detectores de presión 55, 56. Así, la exactitud de monitoreo de la primera presión hidráulica y la segunda presión hidráulica puede ser mej orado . También, en el aparato de manufactura 10, el ángulo de arrastre T del perno central 26 es ajustado al valor pequeño de 0-30° para reducir la cantidad de corte requerida en la operación de corte llevada a cabo después de la operación de la operación de fundición a presión. En tal ajuste del ángulo de arrastre, hay una posibilidad de incrementar la colisión del perno central 26 con los insertos de cavidad 14a - 14e. Sin embargo, con el uso del aparato de manufactura 10, la colisión del perno central 26 con los insertos de cavidad 14a - 14e puede ser notificada con base a la presión hidráulica verificada de la primera cámara de fluido 49. Así, los daños de los insertos de cavidad 14a -14e provocados por la colisión pueden ser impedidos independientemente del ángulo de arrastre excesivamente pequeño T del perno central 26. En la modalidad anterior, la primera cámara de fluido 49 y la segunda cámara de fluido 50 son formadas en el único bloque de cilindro 46. Alternativamente, por ejemplo, dos pistones pueden ser provistos en el perno central 26. En tal caso, la primera cámara de fluido puede ser formada mediante un bloque de, cilindro, que recibe uno de los pistones y la segunda cámara de fluido puede ser formada por otro bloque de cilindro, que recibe el otro de los pistones. Además, en la modalidad anterior, la primera presión hidráulica, que sirve como la primera presión de fluido, es verificada al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de inserción, y la segunda presión de hidráulica, que sirve como la segunda presión de fluido, es verificada al tiempo de impulsar el perno central 26 en la dirección de retracción. Alternativamente, el monitoreo de una de la primera presión hidráulica y la segunda presión de hidráulica puede ser omitido . Además, en la modalidad anterior, la segunda presión hidráulica cae a la presión de umbral P2i, sirve como el valor de umbral fijo, la presencia de tal caída de presión es notificada al operador. Alternativamente, cuando la presencia de la caída de la segunda presión hidráulica a la presión de umbral P2i es detectada, el manguito 1, que es el producto fundido a presión liberado del arreglo de molde, puede ser desechado automáticamente, por ejemplo, mediante una máquina de robot. De esta manera, la productividad del manguito 1 puede ser mejorada adicionalmente . Además, en la modalidad anterior, la presente invención es implementada en el aparato de manufactura 10 y el método de manufactura para fabricar el manguito 1 de la válvula solenoide, que sirve como el producto fundido a presión. Alternativamente, la presente invención puede ser aplicada para fabricar varios productos fundidos a presión manufacturados por medio de fundición a presión. Ventajas y modificaciones adicionales se les presentarán fácilmente a aquellos experimentados en la técnica. La invención en sus términos más amplios no está por consiguiente limitada a los detalles específicos, aparatos representativos y ejemplos ilustrativos mostrados y descritos . Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un aparato para la manufactura de un producto fundido a presión, que incluye un agujero de vaciado, el aparato está caracterizado porque comprende: un arreglo de molde que define una cavidad en el mismo; medios de inyección para inyectar un material fundido a la cavidad; un perno central que es movible alternativamente hacia dentro y hacia fuera de la cavidad; medios impulsores para impulsar alternativamente el perno central , en donde : los medios impulsores incluyen: una primera cámara de fluido que aplica presión de fluido al perno central en una dirección de retracción del perno central para hacer mover el perno central a lo lejos de la cavidad y una segunda cámara de fluido que aplica presión de fluido al perno central en una dirección de inserción del perno central para hacer mover el perno central a la cavidad
  2. Y los medios impulsores impulsan alternativamente el perno central al ajustar la presión del fluido de cada uno de la primera cámara de fluido y la segunda cámara de fluido y medios de monitoreo para verificar la presión del fluido de la primera cámara de fluido, que actúa como una contrapresión, cuando el perno central es impulsado por los medios impulsores en la dirección de inserción antes de la inyección del material fundido de los medios de inyección a la cavidad, en donde, cuando la presión de fluido verificada de la primera cámara de fluido exhibe un comportamiento anormal que es diferente del comportamiento normal observado durante un periodo normal, los medios de monitoreo controlan los medios impulsores para detener el impulso del perno central en la dirección de inserción. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando los medios impulsores impulsan el perno central en la dirección de inserción, los medios impulsores impulsan el fluido de trabajo hacia fuera de la primera cámara de fluido por medio del uso del perno central y así mantienen la presión del fluido de la primera cámara de fluido en un valor predeterminado.
  3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando la presión del fluido verificada de la primera cámara de fluido cae a un valor de umbral fijo, los medios de monitoreo controlan los medios impulsores y así impulsan el perno central en la dirección de retracción.
  4. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque, cuando los medios de monitoreo también verifican la presión del fluido de la segunda cámara de fluido que actúa como una contrapresión, cuando el perno central es impulsado por los medios impulsores en la dirección de retracción después de la inyección del material fundido desde los medios de inyección a la cavidad.
  5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque, cuando los medios impulsores impulsan el perno central en la dirección de retracción, los medios impulsores impulsan el fluido de trabajo hacia fuera de la segunda cámara de fluido por medio del uso del perno central y así mantienen la presión del fluido de la segunda cámara de fluido en un valor predeterminado.
  6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque, cuando la presión del fluido verificada de la segunda cámara de fluido cae a un valor de umbral fijo ajustado para la segunda cámara de fluido después del impulso del perno central en la dirección de retracción, los medios de monitoreo emiten una notificación que controlan los medios impulsores para mantener el impulso del perno central en la dirección de retracción.
  7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de arrastre del perno central está en un intervalo de 0 a 30 grados.
  8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el arreglo de molde incluye una pluralidad de insertos de cavidad, que están alineados en una dirección axial del perno central y a través de los cuales el perno central es recibible.
  9. 9. Un aparato para la manufactura de un producto fundido a presión, que incluye un agujero de vaciado, el aparato está caracterizado porque comprende: un arreglo de molde que define una cavidad en el mismo; medios de inyección para inyectar un material fundido a la cavidad; un perno central que es recibible hacia dentro y hacia fuera de la cavidad; medios impulsores para impulsar alternativamente el perno central , en donde : los medios impulsores incluyen: una primera cámara de fluido que aplica presión de fluido al perno central en una dirección de retracción del perno central para hacer mover el perno central a lo lejos de la cavidad y una segunda cámara de fluido que aplica presión del fluido al perno central en una dirección de inserción del perno central para hacer mover el perno central a la cavidad Y los medios impulsores, impulsan alternativamente el perno central al ajustar la presión del fluido de cada uno de la primera cámara de fluido y la segunda cámara de fluido y medios de monitoreo para verificar la información que es concerniente con por lo menos una presión del fluido, que es aplicada al perno central para impulsar el perno central, en donde, cuando la información indica la presencia de comportamiento anormal de por lo menos uno de por lo menos una presión de fluido, que es diferente del comportamiento normal de por lo menos uno de la por lo menos una presión de fluido observada durante un periodo normal, después del impulso del perno central mediante los medios impulsores en la dirección de inserción, los medios de monitoreo controlan los medios impulsores para detener el impulso del perno central en la dirección de inserción.
  10. 10. Un método para la manufactura de un producto fundido a presión, que incluye un agujero de vaciado, el método está caracterizado porque comprende: impulsar un perno central en una dirección de inserción hasta que el perno central llega a una posición límite insertable para insertar el perno central a una cavidad de un arreglo de molde al suministrar fluido de trabajo a una segunda cámara de fluido de medios impulsores en tanto que se drena el fluido de trabajo de una primera cámara de fluido de los medios impulsores, en donde el impulso del perno central en la dirección de inserción incluye el monitoreo de una presión de fluido de la primera cámara de fluido, que actúa como una contrapresión, durante el impulso del perno central en la dirección de inserción y el monitoreo de la presión del fluido de la primera cámara de fluido incluye detener el perno central cuando la presión de fluido verificada de la primera cámara de fluido exhibe un comportamiento anormal que es diferente del comportamiento normal exhibido en una operación normal ; inyectar un material fundido de medios de inyección a la cavidad; solidificar el material fundido recibido en la cavidad para formar el producto fundido a presión; impulsar el perno central en una dirección de retracción hasta que el perno central llega a una posición límite retractable para retirar el perno central de la cavidad y retirar el producto fundido a presión de la cavidad.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el impulso del perno central en la dirección de inserción incluye además mantener la presión del fluido de- la primera cámara de fluido a un valor predeterminado al forzar el fluido de trabajo hacia fuera de la primera cámara de fluido por medio del uso del perno central durante el impulso del perno central en la dirección de inserción.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el monitoreo de la presión del fluido de la primera cámara de fluido incluye además impulsar el perno central en la dirección de retracción cuando la presión del fluido verificada de la primera cámara de fluido cae a un valor de umbral fijo ajustado para la primera cámara de fluido.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el impulso del perno central en la dirección ' de retracción incluye el monitoreo de la presión del fluido de la segunda cámara de fluido, que actúa como una contrapresión, durante el impulso del perno central en la dirección de retracción.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el impulso del perno central en la dirección de retracción incluye además mantener la presión del fluido de la segunda cámara de fluido a un valor predeterminado al forzar el fluido de trabajo hacia fuera de la segunda cámara de fluido por medio del uso del perno central durante el impulso del perno central en la dirección de retracción.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el monitoreo de la presión del fluido de la segunda cámara de fluido incluye emitir una notificación y mantener el impulso del perno central en la dirección de retracción cuando la presión del fluido verificada de la segunda cámara de fluido cae a un valor de umbral fijo ajustado para la segunda cámara de fluido.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ángulo de arrastre del perno central está en un intervalo de 0 a 30 grados.
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