DD203002A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verdichtetem kokillenguss - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von verdichteten Kokillengusz. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten technischen Loesungen zu ueberwinden, wobei ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen wird, die geringe Dichtungsprobleme aufweist. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, indem das Gieszwerkzeug mit einer zeitlich und druckseitig gesteuerten Nachdruckeinrichtung ausgestattet wird, die ueber ein System von Rohrleitungen und Kanaelen mit dem Formhohlraum verbunden ist und saemtliche Speiser erreicht. Durch eine spezielle Ventilkombination wird sowohl eine Entlueftung des Formhohlraumes waehrend des Gieszens als auch eine steigende Druckeinwirkung waehrend der Erstarrung gewaehrleistet, ohne dasz bestimmte Abdichtplatten fuer den Speiser oder Eingusz notwendig werden. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch einen Verzicht auf Verschleiszteile und bewegliche Bauelemente aus, die mit dem fluessigen Metall in Beruehrung kommen. Die Erfindung ist in der Gieszereitechnik anwendbar.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verdichteten Kokillenguß

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist in der Gießereitechnik anwendbar. Sie betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von verdichteten Kokillenguß.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Kokillen nach dem Gießen mit Druck beaufschlagt" werden, um eine verbesserte Speisung des Gußstückes zu erreichen mit dem Ziel Gefügefehler, die im Zusammenhang mit der Volumenkontraktion des Metalls entstehen, durch Speisung auszugleichen und damit die Dichtheit zu verbessern«

Es- wurde auch eine Vorrichtung zum Gießen von Aluminiumlegierungen in vorgewärmte, mehrteilige Kokillen vorgeschlagen, die einen dichtend auf den Einguß aufsetzbaren flachen Deckel aufweist, in den eine Druckleitung mündet, Die Druckeinwirkung soll durch Zusatzeinrichtungen, wie Prallplatte-, Luftvorwärmer und Druckbegrenzungsventil verbessert werden. Derartige Einrichtungen sind nicht

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wesentlich für den Effekt der Verdichtung von Kokillenguß. Nachteilig ist, daß die Abdeckplatte für den Speiser mit einer Asbestdichtung versehen ist, die durch den Anpreßdruck und die thermischen Einflüsse der Kokille einen erheblichen Verschleiß unterworfen ist. Es sind ferner Verfahren und Vorrichtungen bekannt bei dem sich Schmelzbehälter und Gießwerkzeug in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer befinden, die mit einem Steigrohr verbunden sind. Durch eine entsprechende Kombination von Druck und Gegendruck wird eine Förderung von Schmelze in die Gießform erreicht. Die Hermetisierung der Gießform ist außerordentlich aufwendig.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der

bekannten technischen Lösungen zu überwinden, wobei ein

Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen wird, die geringe DichtungsProbleme aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine flexible Vorrichtung zu schaffen, die eine Druckeinwirkung auf sämtliche Speiser unabhängig von der Gestalt des Gußstückes und der Gießart gestattet, wodurch sich die Anzahl und das Volumen der Speiser reduzieren läßt. Im Ergebnis der verbesserten ITachapeisung und Infiltration des Gefüges während der Erstarrung erhöhen sich die Werkstoffkennwerte, Festigkeit und Dehnung in Abhängigkeit von Gußstückgestalt, Speisungsbedingungen sowie Werkstoffqualitat im Vergleich zum Kokillenguß ohne Nachverdichtung.

Außerdem wird durch die i^achverdichtung eine verringerte Maßtoleranz und verbesserte Oberflächenqualität erreicht.

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Diese. Aufgabe wird dadurch gelöst, indem das Gießwerkzeug und die Gießmaschine mit einer zeitlich und druckseitig gesteuerten Nachdruckeinrichtung ausgestattet wird, die über ein System von Rohrleitungen und Kanälen mit dem Pormhohlraum verbunden ist und sämtliche Speiser erreicht. Durch eine spezielle Ventilkombination wird sowohl eine Entlüftung des Eormhohlraumes während der Erstarrung gewährleistet, ohne daß bestimmte Abdichtplatten für den Speiser oder Einguß notwendig werden. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch einen Verzicht auf Verschleißteile und bewegliche Bauelemente aus, die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen. Wesentlich für.die Druckbeaufschlagung der Schmelze ist der versetzte Anschluß für das Druckmedium und die Anordnung eines Druckaufbauraumes, um durch eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des Druckmediums eine vorzeitige Abkühlung der Speiseroberfläche durch das Druckmedium zu vermeiden. Der Druckaufbau nach dem Gießen, erfolgt mit einer Zeitverzögerung nach der Erstarrung einer Randschale. Nach weiteren Erstarrungsfortschritten erhöht sich der Druck, um auch in entfernten GußStückbereichen die notwendige Hachverdichtung zu erreichen. Der zeitlich gesteuerte in Abhängigkeit von der Wanddicke und der Gußstückgestalt steigende, programmierte Druckverlauf führt zu optimalen Qualitätsverbesserungen. Die verzögerte Druckbeaufschlagung' sowie die Anwendung von Grat- und Kragenanschnitten gewährleistet bei Seiten- und Bodenguß, daß die Schmelze nicht aus den Einlauf gedruckt wird. Falls mehrere Speiser notwendig sind, wird durch die Anordnung von Verbindungskanälen oder jeweils gesonderter Druckanschlüsse an der Kokille die Luft oder ein anderes Druckmedium auf die Speiser aufgebracht. Die in die Kokille eingearbeiteten Entlüftungskanäle gewährleisten beim Gießen eine formentlüftung und bei Erstarrung eine Verbindung mit dem Druckmedium, sodaß ein Ausquetschen von breiartiger Schmelze in die Entlüftun.gskanäle und Kokillenteilung durch den sich

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bildenden Gegendruck vermieden wird. Eine Druckbeaufschlagung von Seitenspeisern ist über entsprechende Luftkanale und luftdurchlässige Einsätze möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Pig.. 1i ein Kokillenseitenteil

Pig. 21 eine Schnittdarstellung der Steuerung

Die beiden Seitenteile 1i und 2 der Kokille werden auf den Aufspannplatten der Gießmaschine befestigt, um die Bewegungs- und Zuhaltekräfte aufzubringen. In den Seitenteilen 1i und 2- ist der Pormhohlraum mit Speiser 4, einem darüber" angeordneten Druckaufbauraum 3 der mit einem Seitenspeiser 7 über ein Entlüftungssystem 5 verbunden ist, eingearbeitet. Die Arbeitsweise mit der erfindungsgemäßen Kokillenvorrichtung ist folgende: Der Formhohlraum wird über den Einlauf 6 mit flüssigem Metall gefüllt.. Die Entlüftung erfolgt über das eingearbeitete Entlüftungssystem 5, die Verbindungsleitung und die Entlüftungsleitung fi2-, wobei das Wegeventil to die Stellung "Entlüftung" einnimmt. Der abgesetzte Eingußtrichter gewährleistet eine definierte Steighöhe des Metalls im Speiser 4, unter" dem erfindungsgemäß angeordneten Druckaufbauraum 3. iiach beginnender Randschalenerstarrung und Erstarrung im Gratanschnitt wird das Wegeventil 1o in die Stellung "Nachverdichtung" geschaltet, sodaß der Druckaufbauraum 3 und damit der . Speiser 4 über die Yerbindungsleitung 9 und die Druck-

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leitung 1iti mit Druck "beaufschlagt wird. Durch die versetzte Anordnung der Druckluftleitung wird ein direktes Einblasen des Druckmediums auf die Speiserfläche vermieden, um deren vorzeitiges Erstarren auszuschließen. Eine Druckbeaufschlagung des Seitenspeisers 7 erfolgt über das Entlüftungssystem 5 un-d den luftdurchlässigen Einsatz 8. Gleichzeitig erfolgt über das Entlüftungssystem 5 der Aufbau eines Gegendruckes in den Teilungen, der das Auspressen breiartiger Schmelze verhindert. Gesteuert wird der Nachdruck mit erforderlichenfalls zwei Druckstufen von dem Druckventil M und den programmierbaren Zeitrelais 13, um einen optimalen Druckaufbau für das jeweilige Gußstück, abgestimmt auf Gui3stückmodul und legierung zu erzielen. Diese zweite Druckstufe bis maximal ο,β Μ Pa. sichert eine Infiltration der Schmelze in speiserentfernte Gußstückbereiche und eine hohe Gefügegüte.

Claims (2)

1. -⁶- 237175 C

   Patentansprüche

   ti. Verfahren zur Herstellung von verdichteten Kokillenguß, dadurch gekennzeichnet, daß über, den Speiser (4) in einem Druckaufbaurauin (3) eine Druckleitung mündet, über die sowohl die Entlüftung des Formhohlraumes als auch die Druckbeaufschlagung des Speisers (4) erfolgt, nachdem die Druckluftquelle über ein Zeitrelais (ίι3) und ein Druckventil (U) angeschlossen ist, wobei über ein in den Teilungen eingearbeitetes Entltiftungssystem (5) durch das gasförmige Druckmedium ein Gegendruck in den Teilungen bei Druckbeaufschlagung anliegt,
2. 2. Vorrichtung zur Durchführlang des Verfahrens gemäß Punkt 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenteilen (ii; Z) der Formhohlraum mit Speiser (4), einem darüber anl geordneten Druckaufbauraum (3) und einem Sntlüftungssystem (5) eingearbeitet ist, daß über eine Verbindungsleitung (9), einem Wegeventil (1io) mit Druckleitung (tii) und Druckventil t'4) mit einem Zeitrelais (13).verbunden ist.

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