DD276635A1 - Giessform zur herstellung von gussstuecken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Giessform zur Herstellung von Gussstuecken, deren die Form des Gussstueckes bestimmende Kontur aus einer bestimmten Anzahl weitgehend gleichartiger, beliebig zusammensetzbarer Module besteht. Um eine noch groessere Formenvielfalt und kompliziertere Konturen als bisher mit derartigen Giessformen herstellen zu koennen und dadurch eine noch staerkere Annaeherung der Kontur der Giessform an die Endform des Rohteils zu erreichen, bestehen zumindest die die wesentliche Kontur der Giessform bildenden Module (1) aus Formstoff. Die Giessform wird demzufolge aus vorgefertigten, eine geometrisch einfache Gestalt aufweisenden und beliebig kombinierbaren verlorenen Modulen gebildet. Diese verlorene Giessform ist ohne Verwendung von Modellen, komplizierten Werkzeugen oder speziellen Formanlagen herstellbar. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der E.findung

Die Erfindung betrifft eine Gießform zur Herstellung von Gußstücken, die in der Kleinserien- und Einzelfertigung zum Gießen von der Endform angenäherten Rohteilen verwendet wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für jedes Gußstück wird ein spezielles, auf dessen Gestalt abgestimmtes Urformwerkzeug benötig'. Das erfordert hohe Aufwendungen und meist nur für die Mittel- und Großserienfertigung vertretbare Fertigungszeit. Für die Eiinzel· und Kleinserienfertigung hat man, um die Aufwendungen für die Fertigung der Urformwerkzeuge und die dafür erforderliche Herstullungszeit zu senken und um außerdem auf Halbzeuge, die eine wesentlich geringere Annäherung .an die Fertigteile besitzen, verzichten zu könnon, flexible Modelle entwickelt. Dazu besteht das Modell aus einzelnen Elementen unterschiedlicher, einfacher geometrischer Form, die auf einer Modellplatte je nach geforderter Form übereinander und nebeneinander angeordnet sind (DD-PS 213144). Damit erreicht man zwar keine so vorteilhafte Annäherung der Gußstücke an die Fertigform wie bei speziellen Modellen, aber eine wesentlich günstigere als beim Einsatz von Halbzeug. Bei Verwendung dieser Dauermodolle sind Aushebeschrägen vorzusehen, die zusätzliche spezielle Modellteile erfordern. Das steht jedoch der mit der o. j. Erfindung bezweckten Vereinfachung des Modellbaus sowie Verringerung des Lagerhaltungsaufwandes für die Mode·,Io entgegen. Außerdem bedingen Aushebeschrägen einen erhöhten Materialaufwand. Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere bei prism? tischen Teilen aus. Um den Aufwand bei der Formstoffaufbereitung sowie den Formstoffverbrau-jh zu senken, wurde eine Gießfarm zum Herstellen von Metallgußstücken gemäß DE-OS 3210588 entwickelt. Hierbei befindet sich der Formstoff nur zwischen der Forminnenfläche und dem Modell. Die Formwände werden aus einzelnen wiederverwendbaren Modulen gebildet, die dei Kontur des Modells folgen, wobei sich auch einzelne Module bis zum Modell erstrecken können. Die Modulo lassen sich beliebig miteinander kombinieren und sind deshalb für die Fertigung einer Vielzahl von Gußstücken anwendbar. Allerdings lassen sich Gußstücke mit Hinterschneidungen nicht herstellen. Nachteilig ist ferner, daß zur Herstellung der Gießform Modelle erforderlich sind, was den Aufwand deutlich vergrößert.

Ohne Modelle können Gießformen nach dem in der .IP-PS 60-82 250 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus einem den Formkasten bildenden Rahmen, in dem sich cino Vielzahl rechtwinkliger Stempel befindet. Jeder Stempel kann vertikal mittels Hydraulikzylinder verschoben werden. Die Gesamtheit der Stempel bildet die Konfiguration der Gießform. Auf die von den Stempeln gebildete Fläche wird ein feuerfester Stoff aufgetragen, um eine gute Qualität der Gußstückoberfläche zu erhalten. Danach wird das Metall eingegossen. Die für dieses Verfahren erforderliche Anlage ist sehr aufwendig und somit teuer. Für die einzelnen Stempel müssen spezielle Führungen vorgesehen werden. Der rauhe Gießereibetrieb sowie ein häufiges Bewegen der Stempel führen zu einem raschen Verschleiß. Die Stempel selbst müssen aus einem hochwertigen temperaturbeständigen Werkstoff besiehen. Für hochschmelzendo Gußwerkstoffe ist dieses Verfahren ungeeignet. Der Anwendungsbereich dieses Verfahrens ist aufgrund der begrenzten Gestaltungsmöglichkeiten der Stempel auf Gußstücke ohne Hinterschneidungen eingeschränkt. Es können außerdem koine zylindrischen Körper und nur rechtwinklig gestufte Konturen hergestellt werden. Die konstante Größe dor Stompel bostimmt den Grad dor Annäherung der Kontur an dio Endform des Gußstückes. Eine flexiblere Herstellung von Gießformen ohno Vorwondung von Modollon ist ferner mit dom Vorfahren und der Vorrichtung zur Herstellung von Sandformen gemäß DE-AS 2605687 möglich. Dabei wird der Formhohlraum mit Hilfe von Schneid- und Fräsworkzeugen aus einem Formstoffblock horousgoarboitot, wobei die aktivon Workzougo mit oinor Profilier- oder Kopierfräsmaschine in Wirkverbindung stehen und nach oinom vorbestimmten Programm, das in dor Profilier- odor Kopierfräsmaschine eingestellt ist, bowegt worden. Dazu sind dioso Workzougo in oinom Mossorhaltor befestigt, der wiodorum starr mit oinem boweglichon Rahmen verbunden ist.

Der Nachtoil diosos Verfahrens bostoht darin, daß zur Roalisiorung verschiedener Formen ontsprechond unterschiedlich geformte Workzougo zur Vorfügung stehen müssen. Ihre Herstellung ist teuer, die Montage zeitaufwendig. Dor Werkzeugwechsel vorhindort einen kontinuiorlichor Ablauf dor Automatisierung. Bostimmto Formen, beispielsweise Kegol bzw. konische Erwoitorungon und prismatische Toilo, lassen sich mit don gonannton Workzougon nicht oder nur mit ο nem großon Aufwand horstollon.

/ Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Gießform ohne großen technologischen und zeitlichen Aufwand billig und möglichst flexibel herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ausgehend von der Grundidee der technischen Lösungen des Standes der Technik, die Gießform durch Zusammensetzen von einzelnen Modulen herzustellen, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, diese aus Modulen zusammengesetzten Gießformen derart zu verändern, daß unter einfachsten Bedingungen, d. h. ohne Verwendung von Modellen, komplizierten Werkzeugen sowie speziellen Formenlagen, eine noch größere Formenvielfalt und kompliziertere Konturen als dies bisher mit derartigen Gießformen möglich war unJ dadurch eine noch stärkere Annäherung der Kontur der Gießform an die Endform des Rohteils realisiert werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest die die wesentliche Kontur der Gießform bildenden Module aus Formstoff bestehende verlorene Module sind. Das bedeutet, daß die Hohlraumkontur der Gießform vorwiegend aus diesen verlorenen, vorgefertigten, eine geometrisch einfache Gestalt aufweisenden und beliebig kombinierbaien Modulen gebildet wird. Die verlorenen Module besitzen in bekannter Weise einen rechteckigen Querschnitt. Ihre die Wandung der Gießform bildenden Stirnflächen können bereits durch einfache Bearbeitungsverfahren erzeugte Konturen aufweisen. So ist es beispielsweise η oglich, eine derartige Stirnfläche mit einer Schräge, bestimmten Ausnehmungen wie Nuten, Bohrungen u. ä. zu versehen. Ebenso ist es möglich, auf einen Modul einen weiteren, speziell geformten Modul aus Formstoff aufzusetzen. All diese Besonderheiten richten sich nach den Erfordernissen der gewünschten Kontur des Gußstückes. Die verlorenen Moo jle werden zunächst durch Zerschneiden eines Formstoffblockes bzw. -stranges oder in Einzelfertigung durch Stopfen in einer Stopfeinrichtung und nachträglichem Zerschneiden auf d^;e gewünschte Länge oder auch durch Formen in einer Formeinrichtung ohno jegliche Rücksicht auf die zu realisierende Kontur der Gießform hergestellt. Es ist zweckmäßig, Module unterschiedlicher Querschnitte bereitzulegen, wobei die Kantenlängen der größeren Modulo ein ganzzahliges Vielfaches der Kantenlängen der kleineren Module betragen sollten, um ihr Zusammensetzen zu erleichtern.

Es ist möglich, die gesamte Gießform aus den verlorenen Modulen zu fertigen.

Zur Einsparung von Formstoff ist es vorteilhaft, nur die Kontur der Gießform aus verlorenen Modulen aufzubauen und die äußeren, nicht mit dem Gußwerkstoff in Berührung kommenden Bereiche, so wie in der DE-OS 3210588 vorgeschlagen, aus Dauermodulen zu bilden.

Für rotationssymmetrische Gußstücke kenn die Gießform aus plattenförmigen verlorenen Modulen, in die einfach zu fe; (igende Ausnehmungen wie Bohrungen, Rechteckdurchbrüche o.a. eingearbeitet wurden, hergestellt werden. Auch diese Plattenmodule werden durch Zerschneiden eines Formstoffblockes gewonnen oder in einzelnen Formeinricr.tungen gefertigt.

Die einzelnen Module werden in bekannter Weise untereinander verkl immert, verspannt oder verklebt.

Zur Verbesserung der Gußstückoberflächo wird der Formhohlraum zweckmäßigerweise mit einem Überzug versehen. Als Überzug können eine Folie, die mit heißer Druckluft an den Formhohlraum angepaßt wird, oder andere bekannten Mittel, z. B.

Schlichten, dienen.

Der Vorteil der Erfindung besteht in der sehr einfachen Herstellung von verlorenen Gießformen ohne Verwendung von Modellen bzw. Spezialwerkzeuge^ Es werden keine über die in Formereien ohnehin vorhandenen Mittel hinausgehende Einrichtungen bonötigt. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten, aus Modulen zusammengesetzten Gießformen bostoht in der wesentlich vergrößerten Möglichkeit der Variation der Formen. Aus oinoi Vielzahl bereitgestellter, in Abmessung und Kontur unterschiedlich gestalteter Module können beliebige Hohlraumkonturen hergestellt werden.

So ist es ohne weiteres möglich, Hinterschneidungen oder Schrägen in die Gießform einzuarbeiten. Da keine Modelle verwendet werden, sind keine Formschrägon erforderlich, was die Kompliziertheit der Module sowie dio zur Herstellung einer Gießform benötigte Anzahl der Module senkt.

Vorteilhaft ist auch, daß die Eigenschaften der Gießform auf einfache Weise variiert werden können. Worden in bestimmten Beriiichen der Gießfoim besondere Eigenschaften wie hohe Oberflächengüte, hohe Gasdurchlässigkeit, hohe thermische Festigkeit o. ä. gefordert, so werden die für diese Bereiche vorgesehenen verlorenen Module dementsprechend gefertigt. Eino an bestimmton Stellen erwünschte schnelle gerichtete Erstarrung wird beispielsweise durch Vorwendung von Metallmodulen orreicht, wobei dor überwiegende Teil der Gießform immer noch durch verloreno Module aus Formstoff gebildet wird.

AusführungsbeUpiel

Nachfolgend soll dio Erfindung an Boispielon nähor etläutort werdon

In der zugehörigen Zoichnung zeigen

Fig. 1: oino vollständig aus verlorenen Modulen bostehondo Gioßform, Fig. 2: oino Gioßform, bostohond aus verlorenen Modulen und Dauormodulon, Fig. 3: oino Gioßform mit oingolagorton Metallmodulon und Fig.4: oino aus Plattonmodulon zusammongosotzto Gioßform.

Wio aus Fig. 1 ersichtlich, bostoht dio Gioßform aus vorloronon Modulon 1, dio in einem Formkcston 2 angeordnet sind. Sio bositzon zum großon Toil oino oinhoitlicho Größo. Nur dio unmittelbar mit dom Metall in Berührung kommondon Modulo woichon von dor Grundform ab. Dor Einguß dor Forrr wird durch oinon Eingußkern 3 gubildot Nach dom Erstarron und der ausroichondon Abkühlung dos Gußstückos wordon dio Form ausgoloort und dor Formstoff dor äußoron vorloronen Modulo 1 rogonoriort.

In dem in Fig.2 dargestellten Beispiel wird der Formhohlraum der Gießform wieder durch verlorene Module 1 gebildet. Der Süßere Bereich der Gießform, der an den Formkasten 2 angrenzt, besteht jedoch aus Dauermod len 4. Das dritte Beispiel zeigt gemäß Fig.3 die Verwendung von Metallmodulen 5, mit denen an besonderen Stellen eine gerichtete Erstai rung erreicht werden soll. Die in Fig.4 dargestellte Gießform ist aus Plattenmodulen 6 aufgebaut. Diese Plattenmodule 6 besitzen Durchbrüche, die durch

ihre versetzte Anordnung den Formhohlraum bilden. Die Lagesicherung der Plattenmodule 6 kann durch den gestricheltdargestellten l-'ormschluß 7 realisiert werden. Auf den obersten Plattenmodul 6 ist ein Gießtümpel 8 aufgesetzt.

Die Herstellung der Plattenmodule 6 erfolgt durch einfache Bearbeitunsverfahren. Die Durchbrüche können to.eits bei der Formung dos Formstoffblockes, aus denen anschließend die Plattenmodule 6 geschnitten werden, vorgeformt oder auch nach

dem Schneiden auf mechanischem Wege in die Plattenmodule 6 hineingearbeitet worden.

Claims (3)

1. Gießform zur Herstellung von Gußstücken, deren die Form des Gußstückes bestimmende Kontur aus einer bestimmten Anzahl weitgehend gleichartiger, beliebig zusammensetzbarer Module besteht, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest die die wesentliche Kontur der Gießform bildenden Module aus Formstoff bestehende verlorene Module (1) sind.

2. Gießform nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß die verlorenen Module (1) plattenförmig sind und Durchbrüche aufweisen.

3. Gußform nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die die Kontur der Gießform bildenden Module (1) von der Ebene abweichende Stirnviächen aufweisen.