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Moule.
La présente invention est relative, d'une manière générale, aux moules et vise plus spécialement des perfectionnements apportés aux moules creux comportant une pu plusieurs .cavités de .coulée dont la configuration et les proportions volumétriques sont les mêmes que celles d'un modelé prédéter- miné.
Dans la fabrication, par exemple, de modèles en cire ou leur équivalent qui sont destinés à la confection de moules réfractaires dans lesquels doivent être coulés des objets répondant exactement à -certaines conditions, le maintien de la précision du moule dans lequel on coule le modèle
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et de l'intégrité dudit modèle sont d'une importance capitale. C'est ainsi, par exemple, que dans la fabrication des aubes ou godets de turbines, tels que ceux qui sont décrits dans la demande de brevet américain de M. Albert W. Merrick, déposée le 10 Décembre 1941, sous le N 422.421, les tolérances permises sont très faibles et exigent un moulage très précis dans la fabrication de ces aubes.
De plus, dans la fabrication d'objets coulés en métaux ou alliages qui se caractérisent par une extrême dureté et qui sont difficiles à usiner ou à meuler il importe que l'objet coulé corresponde exactement aux exigences et qu'on puisse éviter, ou tout au moins réduire au minimum, la nécessité de meuler ou d'usiner l'objet coulé.
Par conséquent, il est de la plus haute importance, dans la coulée de précision et particulièrement celle dont il vient d'être question, que le moule conserve en tout temps sa précision, ce qui veut dire que les parties de ce moule doivent toujours s'adapter exactement les unes aux autres pendant la coulée, qu'elles ne se déforment pas sous l'action de la pression à laquelle elles sont soumises pendant cette opêration, qu'elles ne soient pas exposées à s'user au point que leur précision en soit amoindrie, et que le modèle en cire ou autre objet préparé dans ce moule puisse en être retiré sans être déformé ou sans rien perdre de ses qualités de reproduction fidèle de la cavité de moule.
Dans le brevet américain N 2.306.516 du 29 Décembre 1942, on a décrit un procédé de fabrication de moules creux du genre de ceux mentionnés ci-dessus. Conformément à ce brevet, les parties de moule sont établies en un alliage relativement mou, à faible point de fusion, plus spécialement en un alliage d'étain et de bismuth, que l'on coule autour du modèle, avec intercalation d'un agent de séparation
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consistant en une membrane en caoutchouc. Les parties de moule sont pourvues de saillies et de cavités correspon- dantes, venues de fonderie avec elles, pour assurer la coïncidence parfaite des parties de moule, lorsque celles- ci sont assemblées pour former le moule.
Les moules établis conformément au brevet précité se sont avérés très efficaces pour la coulée de modèles ,en cire ou autres matières analo- gues, sous des pressions comparativement faibles ; après un usage prolongé et par suite de l'usure qui en ré- sulte des saillies et cavités correspondantes, il peut'se produire, dans les modèles en cire, des défauts de précision qui sont dus à l'usure et à l'impossibilité d'obtenir une coïncidence exacte des parties constituant le moule. De même, si les parties de moule comparativement tendres ou molles sont pourvues de goujons éjecteurs pour dégager le modèle en cire qui y est coulé, ces goujons provoquent l'usure du mou- le, en augmentant son inexactitude.
Toutefois, il a été constaté que, en employant un moule construit conformément au susdit brevet, la pression nécessaire pour maintenir as- semblées les sections de moule pendant la coulée pouvait dé- terminer un écoulement lent du métal, d'où altération de la configuration de la cavité du moule ainsi que des propor- tions volumétriques des. modèles coulés dans cette cavité.
Ceci enlège aux modèles leur exactitude et entraîne un dé- faut de précision correspondant dans le produit final cou- lé dans des moules constitués autour du modèle.
La présente invention a pour objet un perfection- nement au moule faisant l'objet du susdit brevet et tend à supprimer les difficultés que présente, dans certaines con- ditions, l'emploi de ce moule. A cet effet, il est prévu un moule en plusieurs parties comportant des organes de fa- çonnage obtenus conformément aux indications antérieures de la Demanderesse, servant à délimiter la cavité du moule, ces éléments étant efficacement renforcés de manière à éviter
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la déformation ou l'inexactitude dues à l'usure ou à la pression à laquelle les parties de moule sont soumises pendant la coulée du modèle dans le moule.
Chacune des parties de moule se compose de pré- férence d'un organe formeur en matière molle, monté dans un organe de renforcement en matière relativement dure, résis- tant à la pression,les organes de renforcement coopérant avec des organes de repérage servant à assurer la coïnci- dence parfaite des parties de moule, dont l'une, au moins, est pour.vue de préférence, d'un dispositif éjecteur agissant par l'intermédiaire de l'organe formeur de cette section;
ce dispositif éjecteur étant, monté dans l'organe de renforcement et guidé par lui de manière à éviter l'usure préjudiciable de l'organe formeur, Lorsqu'il est fait usa'e du moule, les organes de renforcement résistant à la pression butent l'un contre l'autre, les parties de moule étant assemblées, leur rôle étant de résister à la pression à laquelle le moule estsoumis afin de maintenir ces parties de moule serrées fortement l'une contre l'autre pendent la coulée, du modèle, de sorte que les organes formeurs, relativement mous, desdites parties ne subissent pas cette pression et que l'écoulement du métal de ces organes et, par suite, le défaut de précision de la cavitê du moule, sont évites. La description détaillée qui suit fera ressortir d'autres objets et avantages de la présente invention.
Dans le dessin annexé
Figure 1 est une vue en plan de la partie inférieure d'un moule conforme à l'invention.
Figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, à travers les parties supérieure et inférieure de ce moule et la plaque de garde à goujons éjecteurs.
Figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et
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Figure 4 est une coupe d'un fragment, suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
L'invention est représentée, à titre d'exemple, comme étant appliquée à un moule servant à la fabrication de modèles pour objets d'une forme générale rectangulaire, en plan, et de section transversale concavo-convexe. Ce moule comprend une partie supérieure 5 et une partie infé- rieure 6. Pour établir la section 6 du moule, il est prévu tout d'abord un organe de renforcement 7 de forme rectangu- làire en plan et d'épaisseur convenable, de préférence en fonte de fer ou autre matière de renforcement convenable, dont la face supérieure comporte un évidement rectangulaire d'une profondeur constante, d'une longueur convenable et d'unè largeur appropriée à l'organe formeur du moule pour permettre de l'y loger.
Lorgane de renforcement 7 est fini par usinage ou de toute autre manière et comporte intérieu-, rement des douilles de repérage 8. Après que la pièce 7 a été usinée et finie, et que les douilles 8 y ont été appli- quées, on. coule dans l'évidement de la pièce 7, autour d'un modèle convenable, un organe formeur 9, selon le procédé faisant l'objet.du brevet antérieur susmentionné. Cet orga- ne 9 est coulé en un alliage convenable, tel que l'alliage d'étain et de bismuth, mentionné dans ce brevet, lequel est relativement mou et a un point de fusion faible, ou en toute autre matière convenable. L'alliage précité a la propriété de se dilater lors de.sa solidification, de sorte que l'or- gane intérieur qu'il forme se trouve solidement adhérent aux parois de l'organe extérieur.
On supposera, à titre d'exemple, que le modèle adopté est tel qu'il présente, sur la face supérieure expo- sée de- l'organe 9, qui peut être. désignée sous le nom, de face formeuse, un certain nombre d'évidements 10, de forme rectangulaire en plan, et de section transversale en arc,
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ces évidements étant reliés par des passades de coulée 11, de section transversale semi-circulaire, qui s'étendent dans le sens longitudinal de l'organe formeur 9, et des passages relativement courts lla, également de section transversale semi-circulaire, qui s'étendent en traversde l'organe formeur 9 et relient les passages 11 aux extrémités des évidements 10.
Lorsqu'on coule l'organe formeur 9 dans la pièce de renforcement 7, cette dernière est dans la position renversée et présente dans ce qui est maintenant sa paroi supérieure, (qui constituera sa paroi inférieure lorsqu'elle occupera sa position normale) un jet de coulée. Le jet peut être évasé vers l'extérieur de la pièce 7. On chauffe la pièce de renfermement 7à une température convenable et on verse ou injecte dans cette pièce l'alliage fondu, autour du modèle, au-dessus duquel est disposée la membrane en caou-tchouc, de la manière décrite dans le brevet précité. Après que l'alliage s'est refroidi et solidifié au degré voulu, on retire du modèle la pièce 7 ainsi que l'organe formeur 9, coulé et maintenu dans l'évidement de celle-ci.
Le jet de la pièce 7 est rempli avec l'alliage de l'organe 9 et constitue des éléments 12 et 13 qui traversent la paroi de fond 14 de la pièce 7, comme représenté. On remarquera que les portions de la surface de l'organe formeur 9 qui s'étendent autour des passages et des dépressions formés sur sa face supérieure affleurent avec la surface supérieure de la paroi environnante de la pièce de renforcement 7, dans un but qui va maintenant ressortir.
L'organe formeur 9 est, en outre, pourvu, sur les cotés des passages 11 et lla, d'étroits épaulements horizontaux 15 et de surfaces chanfreinées 16 qui s'élèvent et S'étendent vers l'iextérieur à partir des épaulements 15, pour délimiter la ligne de partage correcte de ces passages, comme il apparaîtra plus clairement ci-après.
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Après qu'on a fabriqué la partie de moule infé- rieure 6 de la manière décrite ci-dessus, on place le modèle dans cette partie inférieure et on fabrique ensuite la par- tie de moule supérieure, laquelle comprend une pièce de ren- forcement extérieure 17, de préférence en fonte ou autre ma- tière de renforcement convenable. On 'usine et finit la pièce
17 que l'on munit de goujons de repérage 19, qui, lorsqu'ils sont correctement placés par rapport aux douilles de repérage 8 assurent, de la manière connue, une coïncidence par- faite entre les deux.parties de moule.
La pièce de renfor- cement 17 est placée sur la partie de moule inférieure 6 de manière qu'elles coïncident bien l'une avec l'autre, et au- dessus du modèle et du diaphragme en caoutchouc placé sur ce dernier, qui sont montés dans la partie de moule infé- rieure, après quoi l'alliage fondu est versé ou injecté dans l'évidement que comporte la pièce de renforcement 17.
L'organe formeur 18 est ainsi coulé et maintenu dans l'or- gane de renforcement 17 et est pourvu d'un jet de coulée 20, 21, comme représenté.
Après qu'on a établi de la manière décrite la par- tie de moule inférieure 7, on en perce la face inférieure, pour avoir un certain nombre de trous 23, de l'extrémité su- périeurè desquels part un trou concentrique 24, de diamètre réduit, débouchant dans un trou coaxial 25 qui s'étend à travers l'organe formeur 9, au milieu de la largeur d'un des passages 11 ou lla de cet organe. La partie supérieure du trou 25 est évasée par fraisage de manière à présenter un siège tronconique renversé 25a dans lequel est logée la tête 26, de forme correspondante, d'une cheville ou goujon éjecteur 27, monté de manière à pouvoir coulisser dans le trou 24.
Ce goujon 27 s'étend au delà de la face inférieure de la paroi 14 de l'organe de renforcement 7 et est solli- citée de haut en,bas par un ressort de compression entourant ledit goujon 27 à l'intérieur du trou 23 et, confiné entre
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la paroi qui se trouve à l'extrémité supérieure de ce trou et une rondelle 29 montée sur ledit goujon et empêchée de descendre le long de cette dernière par une goupille 30 traversant le goujon 27, Le ressort 28 maintient normalement la tête 26 du goujon 27 contre le siège 25a, de manière à former avec celui-ci un joint étanche.
Lorsqu'il est fait usage du moule, les extrémi- tés saillantes des goujons 27 s'engagent dans des logements 31 menacés dans une plaque de garde amovible, en acier, 33 disposée sur la paroi inférieure ou de fond 14 de la section de moule 5.
Dans la disposition qui est représentée aux figures 2 et 3, l'organe formeur 18 de la section de moule supérieure présente des saillies arrondies 34 qui recouvrent les évidements 10 de l'organe de façonnage 9 et constituent arec ceuxciles-parois des cavités de moule, de section transversale concavoconvexe, dont les bords supérieurs sont dans le plan de la face supérieure de la paroi périphérique de la pièce de renforcement 7 de la section inférieure de moule.
L'organe formeur 18 de la section supérieure de moule est pourvu, en outre, de passages longitudinaux 35 et de passages transversaux relativement courts 36 complétant les passades 11 et 11a, respectivement, de l'organe formeur 9, et comporte des nervures descendantes 38 qui délimitent en partie les passages 35 et 36 et qui viennent reposer sur les épaulements 15 et 16 de l'organe formeur 9, en établissant ainsi une ligne de partage le long de l'axe des passages circulaires constituas par les passages 11 et lla, et 35 et 36.
Les parties de moule sont pourvues de jets de coulée convenables permettant d'injecter dans les cavités de moule de la cire ou autre matière appropriée destinée à produire le modèle'désire. Ces jets peuvent être établis de toute manière convenable, bien qu'il convienne de les constituer par une plaqué .d'acier 40 que lton fixe, au moyen
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d'une vis 41 par exemple, à la section inférieure de moule 6; l'organe 7 présente une encoche 42 dans-laquelle s'adapte étroitement la partie inférieure de la plaque 40 et l'organe de renforcement 17 de la section de moule supérieure est pourvu d'une encoche dans laquelle s'adapte étroitement la partie supérieure de la plaque 40.
Les deux parties de moule étant ainsi maintenues assemblées de manière à coïncider exactement, on perce l'ensemble de la plaque 40 et des deux parties de manière à former dans la plaque 40 un conduit ou jet 42 évasé vers l'extérieur et un conduit ou jet 43 qui est concentrique au jet 42, s'étend à travers les deux sections de moule et débouche dàns le passage 11 à sa partie supérieure.
Les deux parties de moule, lorsqu'elles sont assemblées de manière à coïncider parfaitement l'une avec l'autre, constituent entre elles les cavités de moule qui comprennent les passages débouchant dans les cavités correspondant aux objets à produire. Lorsqu'il est fait usage du moule, les diverses parties sont tenues ensemble, sous une pression convenable, d'une manière connue. La cire est injectée dans la cavité du moule au moyen d'un injecteur ou pistolet pourvu d'une lance ou tuyère qui s'adapte étroitement dans le jet de coulée 42. La pression qui maintient réunies les deux parties de'moule dépend dans une large mesure de la température d'injection et de la pression de la cire et peut,'dans certains cas, être considérable.
Cette pression, si elle s'exerçait sur l'alliage d'étain et de bismuth des organes formeurs des sections de moule, provoquerait, à l'usage répété du moule, un écoulement ou déplacement lent du métal des parties de moule, d'où un manque de précision dans la cavité de moule, ce qui rendrait le moule inapte à ¯une coulée de précision.
On remarquera que les parties de moule, lorsqu'elles sont assemblées , se rejoignent à 'francs bords, et sont très exactement appliquées
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l'une sur l'autre, de sorte que la pression à laquelle elles sont soumises en vue de leur assemblage permanent est supportée par leurs organes extérieurs de renforcement en fonte, lesquels sont relativement durs et de résistance mécanique relativement grande, et sont parfaitement capables de résister à la pression à laquelle ils sont soumis. Ceci soulage les organes formeurs 9 et 18 des parties de moule de toute pression préjudiciable qui tendrait à provoquer un déplacement lent de leur métal, qui se traduirait par un manque de précision dans la cavité du moule.
Après que le modèle en cire a été coulé dans le moule selon la manière décrite, on libère le moule des organes de maintien, on enlève la partie supérieure5 de ce moule et, après enlèvement de la plaque de barde 33. on lève simultanément les goujons éjecteurs à travers la partie de moule inférieure, par des moyens convenables prévus à cet effet, ce qui soulève le modèle en cire hors de cette partie de moule et permet de le retirer facilement sans risque de le déformer ou de l'endommager de toute autre manière. Le modèle ainsi obtenu est utilisé pour éteblir, selon les procédés connus, un moule en matière réfrac- taire, dont la cavité sera exactement conforme au modèle en cire. On utilise ensuite ce moule'en matière réfractaire pour y couler l'objet que l'on désire fabriquer.
Il est à remarquer que le moule décrit et repré- senté ici est destiné à établir un modèle permettant de couler cinq objets correspondant aux cavités de moule délimitées par les évidements 10 de l'organe formeur 9 et les saillies correspondantes 34 de l'organe formeur 18. Les objets sont donc coulés " en grappe" et, une fois coulés, sont reliés ensemble par les éléments correspondant aux conduits cons- titués par les cavités semo-cireculaires 11, lla, 35 et 36 des parties de moule ; oncoupe ces éléments intermédiaires et on ébarbe les objets d'une manière connue.
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Les goujons éjecteurs sont montés dans 1.'organe de renforcement 7 de la partie de moule inférieure 6 et sont guidés par cet organe, en sorte que leur fonctionnement n'entraîne aucune usure objectionnable de l'organe formeur 9.
De même, les goujons et douilles de repérage des parties de moule sont portés par les organes de renforcement de ces dernières,' qui ne subissent pas d'usure appréciable, de sorte'quelles organes formeurs du moule ne sont soumis 'à aucune usure par les organes de repérage, ce qui évite le manque de, précision qu'une telle usure pourrait provoquer.
De plus, du fait qu'on munit les parties de moule d'organes de renforcement, la quantité d'alliage ou autre matière que l'on utilise pour établir les .éléments formeurs des parties de moule est bien moindre que si les parties en question étaient entièrement faites de cet alliage, ce qui permet de,réaliser une économie sensible d'alliage ou autre matière dans l'établissement des organes de moulage proprement dits*
Le moule selon l'invention, donné ici à titre d'exemple comporte deux parties, mais il est évident qu'il pourrait comporter autant de parties que les circonstances peuvent l'exiger.
De même, la forme particulière du moule, ainsi que celle de la cavité de moule, peuvent varier dans. de larges limites, elles dépendront de l'objet à fabriquer et des facteurs s'y rapportant, comme le comprendront aisément les gens du métier, et bien qu'on ait décrit et représenté les organes formeurs des parties de moule comme étant établis en un alliage d'étain et de bismuth, et les organes de renforcement desdites parties de moule comme étant en fonte, il est évident qu'on pourra utiliser toutes autres matières appropriées.
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On comprendra également que les détails,de l'inven- tion décrite ici et représentée sur le dessin pourront être modifies sans sortir du cadre de l'invention et que la forme d'exécution décrite ci-dessus n'est donnée que comme étant celle qu'il convient d'adopter de préférence.
REVENDICATIONS
1. Un moule comportant au moins deux parties dont chacune comprend un organe formeur intérieur et un organe de renforcement extérieur, les organes intérieurs formant une cavité de moulage lorsque les parties de moule sont assemblées etles organes de renforcement étant constitues par une matière capable de résister à la pression sans se déformer sensiblement etétant agences de manière à supporter en s'appuyantl'un contra l'autre toute la pression utilisée pour maintenir les parties de moule assemblées en vue du moulage.
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Mold.
The present invention relates, in general, to molds and is more specifically aimed at improvements made to hollow molds comprising one or more .cavities of .casting whose configuration and volumetric proportions are the same as those of a predeter model. - mined.
In the manufacture, for example, of wax models or their equivalent which are intended for making refractory molds in which objects must be cast which meet exactly certain conditions, maintaining the precision of the mold in which the model is cast
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and the integrity of said model are of paramount importance. Thus, for example, in the manufacture of turbine blades or buckets, such as those described in the American patent application by Mr. Albert W. Merrick, filed on December 10, 1941, under N 422,421, the allowable tolerances are very low and require very precise molding in the manufacture of these blades.
In addition, in the manufacture of metal or alloy cast articles which are characterized by extreme hardness and which are difficult to machine or grind, it is important that the cast article meets the requirements exactly and that it can be avoided, or all at least minimize the need to grind or machine the cast object.
Therefore, it is of the utmost importance, in precision casting and particularly the one just discussed, that the mold maintains its precision at all times, which means that the parts of that mold must always be '' adapt exactly to each other during casting, that they do not deform under the action of the pressure to which they are subjected during this operation, that they are not exposed to wear to the point that their precision is diminished, and that the wax model or other object prepared in this mold can be removed without being deformed or without losing any of its qualities of faithful reproduction of the mold cavity.
In US Pat. No. 2,306,516 of December 29, 1942, a process for manufacturing hollow molds of the type mentioned above has been described. In accordance with this patent, the mold parts are made of a relatively soft, low melting point alloy, more especially an alloy of tin and bismuth, which is cast around the model, with the interposition of an agent. of seperation
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consisting of a rubber membrane. The mold parts are provided with corresponding protrusions and cavities, cast with them, to ensure the perfect coincidence of the mold parts when they are assembled to form the mold.
The molds made in accordance with the aforementioned patent have been found to be very effective in casting models, of wax or the like, under comparatively low pressures; after prolonged use and as a result of the resulting wear of the corresponding protrusions and cavities, it is possible in wax models to produce precision defects which are due to wear and the impossibility to obtain an exact coincidence of the parts constituting the mold. Likewise, if the comparatively soft or soft mold parts are provided with ejector studs to release the wax model cast therein, these studs cause wear of the mold, increasing its inaccuracy.
However, it has been found that, by employing a mold constructed in accordance with the aforesaid patent, the pressure required to hold the mold sections together during casting could result in a slow flow of the metal resulting in altered configuration. of the mold cavity as well as the volumetric proportions of. models cast in this cavity.
This deprives the models of their accuracy and results in a corresponding lack of precision in the final product cast in molds formed around the model.
The object of the present invention is to improve the mold which is the subject of the aforesaid patent and tends to eliminate the difficulties which, under certain conditions, the use of this mold presents. For this purpose, there is provided a mold in several parts comprising shaping members obtained in accordance with the previous indications of the Applicant, serving to delimit the mold cavity, these elements being effectively reinforced so as to avoid
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distortion or inaccuracy due to wear or pressure to which the mold parts are subjected during the casting of the model in the mold.
Each of the mold parts is preferably composed of a forming member of soft material, mounted in a reinforcing member of relatively hard material, resistant to pressure, the reinforcing members cooperating with locating members serving to. ensuring the perfect coincidence of the mold parts, at least one of which is preferably provided with an ejector device acting via the forming member of this section;
this ejector device being mounted in the reinforcing member and guided by it so as to avoid damaging wear of the forming member, When the mold is used, the pressure-resistant reinforcing members abut one against the other, the mold parts being assembled, their role being to resist the pressure to which the mold is subjected in order to keep these mold parts tightly tight against each other during the casting, of the model , so that the relatively soft forming members of said parts are not subjected to this pressure and that the flow of metal from these members and, consequently, the lack of precision of the mold cavity, are avoided. The detailed description which follows will bring out other objects and advantages of the present invention.
In the attached drawing
Figure 1 is a plan view of the lower part of a mold according to the invention.
Figure 2 is a section taken on line 2-2 of Figure 1, through the upper and lower portions of this mold and the ejector stud guard plate.
Figure 3 is a section taken along line 3-3 of Figure 2 and
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Figure 4 is a sectional view of a fragment, taken along line 4-4 of Figure 1.
The invention is shown, by way of example, as being applied to a mold serving for the manufacture of models for objects of a generally rectangular shape, in plan, and of concavo-convex cross section. This mold comprises an upper part 5 and a lower part 6. In order to establish the section 6 of the mold, there is first of all provided a reinforcing member 7 of rectangular shape in plan and of suitable thickness, preferably. of cast iron or other suitable reinforcing material, the upper face of which has a rectangular recess of a constant depth, of a suitable length and of a width suitable for the forming member of the mold to enable it to be accommodated therein .
The reinforcing member 7 is finished by machining or in any other manner and internally comprises locating bushings 8. After the part 7 has been machined and finished, and the bushes 8 have been applied thereto, there is. flows in the recess of the part 7, around a suitable model, a forming member 9, according to the method forming the subject.du prior patent above. This member 9 is cast from a suitable alloy, such as the alloy of tin and bismuth mentioned in this patent, which is relatively soft and has a low melting point, or any other suitable material. The aforementioned alloy has the property of expanding upon solidification, so that the internal organ which it forms is firmly adhered to the walls of the external organ.
It will be assumed, by way of example, that the model adopted is such as it presents, on the exposed upper face of the member 9, which may be. designated by the name, forming face, a number of recesses 10, rectangular in plan, and arched cross section,
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these recesses being connected by passageways 11, of semi-circular cross section, which extend in the longitudinal direction of the forming member 9, and relatively short passages 11a, also of semi-circular cross section, which s 'extend across the forming member 9 and connect the passages 11 to the ends of the recesses 10.
When casting the forming member 9 in the reinforcement part 7, the latter is in the inverted position and present in what is now its upper wall, (which will constitute its lower wall when it occupies its normal position) a jet casting. The jet can be flared towards the outside of the part 7. The enclosing part 7 is heated to a suitable temperature and the molten alloy is poured or injected into this part, around the model, above which the membrane is placed. caou-tchouc, as described in the aforementioned patent. After the alloy has cooled and solidified to the desired degree, part 7 is removed from the model as well as the forming member 9, cast and held in the recess thereof.
The jet of the part 7 is filled with the alloy of the member 9 and constitutes elements 12 and 13 which pass through the bottom wall 14 of the part 7, as shown. It will be noted that the portions of the surface of the forming member 9 which extend around the passages and depressions formed on its upper face are flush with the upper surface of the surrounding wall of the reinforcing piece 7, for a purpose which goes now come out.
The forming member 9 is furthermore provided on the sides of the passages 11 and 11a with narrow horizontal shoulders 15 and chamfered surfaces 16 which rise and extend outwardly from the shoulders 15, to delineate the correct dividing line for these passages, as will become clearer below.
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After the lower mold part 6 has been fabricated as described above, the model is placed in this lower part and then the upper mold part is fabricated, which includes a reinforcement piece. outer 17, preferably of cast iron or other suitable reinforcing material. We 'factory and finish the part
17 which is provided with locating pins 19, which, when correctly positioned with respect to the locating bushes 8, ensure, in the known manner, perfect coincidence between the two mold parts.
The reinforcement part 17 is placed on the lower mold part 6 so that they coincide well with each other, and above the model and the rubber diaphragm placed thereon, which are mounted. in the lower mold part, after which the molten alloy is poured or injected into the recess in the reinforcing part 17.
The forming member 18 is thus cast and held in the reinforcing member 17 and is provided with a casting jet 20, 21, as shown.
After the lower mold part 7 has been established in the manner described, the lower face thereof is drilled to have a number of holes 23, from the upper end of which a concentric hole 24 starts. reduced diameter, opening into a coaxial hole 25 which extends through the forming member 9, in the middle of the width of one of the passages 11 or 11a of this member. The upper part of the hole 25 is flared by milling so as to present an inverted frustoconical seat 25a in which is housed the head 26, of corresponding shape, of a pin or ejector pin 27, mounted so as to be able to slide in the hole 24 .
This stud 27 extends beyond the underside of the wall 14 of the reinforcing member 7 and is biased from top to bottom by a compression spring surrounding said stud 27 inside the hole 23 and , confined between
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the wall which is at the upper end of this hole and a washer 29 mounted on said stud and prevented from descending along the latter by a pin 30 passing through the stud 27, The spring 28 normally maintains the head 26 of the stud 27 against the seat 25a, so as to form therewith a tight seal.
When the mold is in use, the protruding ends of the studs 27 engage in endangered housings 31 in a removable, steel guard plate 33 disposed on the bottom or bottom wall 14 of the mold section. 5.
In the arrangement shown in Figures 2 and 3, the forming member 18 of the upper mold section has rounded protrusions 34 which cover the recesses 10 of the forming member 9 and form the walls of the mold cavities. , of concavoconvex cross section, the upper edges of which are in the plane of the upper face of the peripheral wall of the reinforcing part 7 of the lower mold section.
The forming member 18 of the upper mold section is further provided with longitudinal passages 35 and relatively short transverse passages 36 completing the passages 11 and 11a, respectively, of the forming member 9, and has descending ribs 38 which partially delimit the passages 35 and 36 and which come to rest on the shoulders 15 and 16 of the forming member 9, thus establishing a dividing line along the axis of the circular passages constituted by the passages 11 and 11a, and 35 and 36.
The mold parts are provided with suitable pouring jets for injecting into the mold cavities wax or other suitable material to produce the desired pattern. These jets can be established in any convenient manner, although it is convenient to form them by a steel plate 40 which is fixed by means of
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of a screw 41 for example, to the lower mold section 6; the member 7 has a notch 42 in which the lower part of the plate 40 closely fits and the reinforcing member 17 of the upper mold section is provided with a notch in which the upper part closely fits of plate 40.
The two mold parts being thus kept assembled so as to coincide exactly, the whole of the plate 40 and of the two parts is drilled so as to form in the plate 40 a duct or jet 42 flared outwards and a duct or jet 43 which is concentric with jet 42, extends through the two mold sections and opens into passage 11 at its upper part.
The two mold parts, when they are assembled so as to coincide perfectly with one another, form between them the mold cavities which include the passages opening into the cavities corresponding to the objects to be produced. When use is made of the mold, the various parts are held together, under suitable pressure, in a known manner. The wax is injected into the mold cavity by means of an injector or gun provided with a lance or nozzle which fits tightly into the casting jet 42. The pressure which holds the two parts of the mold together depends on a a large measure of the injection temperature and pressure of the wax and can, in some cases, be considerable.
This pressure, if it were to be exerted on the tin-bismuth alloy of the forming members of the mold sections, would, with repeated use of the mold, cause the metal to flow or slowly move from the mold parts, of or a lack of precision in the mold cavity, which would make the mold unsuitable for precision casting.
It will be noted that the mold parts, when they are assembled, meet at 'free edges, and are applied very exactly.
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one over the other, so that the pressure to which they are subjected for their permanent assembly is supported by their outer cast iron reinforcing members, which are relatively hard and of relatively great mechanical strength, and are perfectly capable to resist the pressure to which they are subjected. This relieves the formers 9 and 18 of the mold parts from any detrimental pressure which would tend to cause their metal to move slowly, which would result in a lack of precision in the mold cavity.
After the wax model has been poured into the mold in the manner described, the mold is released from the holding members, the upper part5 of this mold is removed and, after removal of the bard plate 33, the studs are simultaneously lifted. ejectors through the lower mold part, by suitable means provided for this purpose, which lifts the wax model out of this mold part and allows it to be easily removed without risk of deforming it or damaging it in any other way way. The model thus obtained is used to extinguish, according to known methods, a mold of refractory material, the cavity of which will conform exactly to the wax model. This refractory material mold is then used to cast the object that one wishes to manufacture therein.
It should be noted that the mold described and represented here is intended to establish a model making it possible to cast five objects corresponding to the mold cavities delimited by the recesses 10 of the forming member 9 and the corresponding projections 34 of the forming member. 18. The objects are therefore cast "in a cluster" and, once cast, are connected together by the elements corresponding to the conduits formed by the semi-circular cavities 11, 11a, 35 and 36 of the mold parts; these intermediate elements are cut and the objects are trimmed in a known manner.
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The ejector pins are mounted in the reinforcing member 7 of the lower mold part 6 and are guided by this member, so that their operation does not cause any objectionable wear of the forming member 9.
Likewise, the pins and locating bushings of the mold parts are carried by the reinforcing members of the latter, which do not undergo appreciable wear, so that the forming members of the mold are not subjected to any wear by the locating members, which avoids the lack of precision that such wear could cause.
In addition, because the mold parts are provided with reinforcing members, the amount of alloy or other material which is used to establish the forming elements of the mold parts is much less than if the parts thereof. question were entirely made of this alloy, which makes it possible to achieve a significant economy of alloy or other material in the establishment of the molding members themselves *
The mold according to the invention, given here by way of example, has two parts, but it is obvious that it could include as many parts as the circumstances may require.
Likewise, the particular shape of the mold, as well as that of the mold cavity, may vary within. wide limits, they will depend on the object to be manufactured and the factors relating thereto, as will be readily understood by those skilled in the art, and although the forming members of the mold parts have been described and shown as being made in one unit. alloy of tin and bismuth, and the reinforcing members of said mold parts being made of cast iron, it is obvious that any other suitable materials can be used.
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It will also be understood that the details of the invention described here and shown in the drawing may be modified without departing from the scope of the invention and that the embodiment described above is given only as being that which should preferably be adopted.
CLAIMS
1. A mold comprising at least two parts each of which comprises an inner forming member and an outer reinforcing member, the inner members forming a molding cavity when the mold parts are assembled and the reinforcing members being made of a material capable of withstanding under pressure without noticeably deforming and being arranged so as to support against each other all the pressure used to hold the mold parts assembled for molding.