DD86471B1

DD86471B1 - Centrifugal casting mold with molding lining for casting cylinder liners

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Publication number: DD86471B1
Authority: DD
Publication date: 1980-08-27

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Massenausgleich bei Schleudergießformen mit Formstoffauskleidung für das Gießen von Zylinderlaufbuchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen·The invention relates to a device for mass balance in centrifugal casting molds with molding material lining for the casting of cylinder liners with asymmetrical recesses and openings ·

V/ie bekannt ist, ist der Herstellung von komplizierten rotationssymmetrischen Bauteilen mit asymmetrisch angeordneten Durchbrüchen und Aussparungen durch die beim Schleudergießen entstehenden Massenkräfte Grenzen gesetzt· Derartige Aussparungen und Durchbrüche konnten deshalb bisher nur andeutungsweise eingebracht bzw, bei großen Bauteilen nicht berücksichtigt v/erden. Die Folge war, daß ein erheblicher Aufwand an Zerspanungsarbeit geleistet werden mußte, um die erforderlichen Konturen zeichnungsgerecht zu erstellen·As is known, the production of complicated rotationally symmetrical components with asymmetrically arranged apertures and recesses is limited by the mass forces arising during centrifugal casting. Such recesses and openings could therefore only be hinted at or not taken into account in the case of large components. The consequence was that a considerable amount of cutting work had to be done in order to create the required contours according to the drawing ·

Versuche, diese Grenzen zu überschreiten, führten zu Fehlguß.Attempts to transgress these limits led to a false casting.

Wenn auch durch die konstruktive Gestaltung der Schleudergießmaschine auftretende Llassenkräfte in begrenztem Maße beherrschbar sind, so war bisher eine wirksame Bekämpfung der Massenkräfte mit ihrer negativen Wirkung auf die Gefüge· ausbildung der Singußmasse nicht möglich und auch nicht bekannt· So sind z· B· keine selbsttätig wirkenden IJassenausgleichssysteme für Schleudergußmaschinen bekannt. Einen begrenzten Llassenausgleich durch feststehende Massen zu erreichen, war ebenfalls nicht üblich· Er muß auch von seiner spezifischen Wirkung her verworfen werden, da er nicht selbständig wirkt und in der Regel nur auf einen optimalen Wert ausgelegt werden kann.Although leasing forces occurring due to the structural design of the centrifugal casting machine can be controlled to a limited extent, effective control of the mass forces with their negative effect on the structure formation of the ingot mass has hitherto not been possible or even known. For example, none are self-acting acting IJassenausgleichssysteme for centrifugal casting machines known. It was also not customary to achieve a limited compensation of lass by fixed masses. It must also be rejected for its specific effect, since it does not act independently and as a rule can only be designed for an optimum value.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines selbständig wirkenden Jlassenausgleichssystems für Schleudergießformen mit Formstoffauskleidung zum Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen, wie beispielsweise von Zweitakt-Zylinderlaufbuchsen von Großmotoren, bei dem mit Sicherheit ein ruhiger Lauf des Schleuderkopfes erreichbar ist und während des Gießprozesses ein einwandfreier Gefügeaufbau des Gußwerkstoffes unterstützt wird·The purpose of the invention is to provide a self-acting Jlassenausgleichssystems for centrifugal casting molds with molding material for casting cylinder liners with asymmetric recesses and openings, such as two-stroke cylinder liners of large engines, in which certainly a smooth running of the spinner head is reached and during the casting process a perfect structure of the structure of the casting material is supported ·

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung für den Massenausgleich zu schaffen, die bei Schleudergießfonaen mit Formstoffauskleidung zum Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen einen selbsttätig wirkenden llassenausgleicb während des Schleudergießens in den Bereichen der fehlenden Eingußmasse bewirkt und durch kontinuierlich wirkende Elemente die auftretende Unwucht während des Gießprozesses liquidiert.The object of the invention is to provide a means for mass balance, which causes in Schleudergießfonaen with molding material for casting cylinder liners with asymmetric recesses and openings an automatically acting llassenausgleicb during centrifugal casting in the areas of missing Eingußmasse and continuously acting elements the unbalance liquidated during the casting process.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß zum Ausgleich der asymmetrischen Massenverteilung des Schmelzgutes (Unwucht) in der Schleudergußform während der Formfüllung im Bereich der Aussparungen und Durchbrüche die Formstoffauskleidung Hohlräume für verlorene Angüsse mit von dem Formhohlraum, der Zylinderlaufbuchse abführende Zuflußkanäle eingeformt sind, wobei deren Anscbnittho'he auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser liegt als die äußere Kontur der Buchse.The solution according to the invention provides that to compensate for the asymmetric mass distribution of the melt (imbalance) in the centrifugal mold during mold filling in the recesses and openings Formstoffauslä cavities for lost sprues are molded with laxative from the mold cavity, the cylinder liner inlet channels, with their Anscbnittho 'He is on a smaller pitch circle diameter than the outer contour of the socket.

Erfindungsgemäß sind die Hohlräume als Blechbehälter und/ oder aus rückotandslos verbrennenden Hodellforinstoffen aus· geführt oder mittels Modell in den Formstoff eingeformt. Die Anordnung der Hohlräume erfolgt dabei vorzugsweise im größtmöglichsten Teilkreisdurchmesser im Bereich der fehlenden Eingußmasse, Bei Genauguß des zu schleudernden Gußstückes können sie der Formpartie angepaßt sein.According to the invention, the cavities are made as sheet metal containers and / or from return-free burning Hodell plants, or molded into the molding material by means of a model. The arrangement of the cavities is preferably carried out in the largest possible pitch circle diameter in the region of the missing Eingußmasse, with Genauguß to be hurled casting they can be adapted to the shape of the game.

Die Zuflußkanäle zu den Hohlräumen sind in ihrem Querschnitt so gewählt, daß die Eingußmasse ungehindert in diese fließen kann. Gleichzeitig haben sie die Punktion einer konstant wirkenden Drossel, die den Zufluß der Eingußmasse in die Hohlräume in Abhängigkeit des erforderlichen Uassenausgleiches über den gesamten Gießprozeß gewährleisten. Weiterhin sind die Zuflußkanäle in ihrer Querschnittsform so ausgebildet, daß die entstehenden verlorenen Angüsse ohne qualitätsmindernde T/irkung auf das Gußstück von diesen getrennt werden können, d. h., daß sie in ihrem Querschnitt kleiner sind als die Hohlraum-Querschnitte. Die Anschnittshöhe der Zuflußkanäle ist weiterhin so gewählt, daß ein Eintritt der Eingußmasse in die Hohlräume erst dann erfolgt, wenn der Massenausgleich durch den Pormstoff im Bereich der fehlenden Eingußmasse nicht mehr wirksam wird.The inflow channels to the cavities are selected in their cross-section so that the pouring compound can flow unhindered in this. At the same time they have the puncture of a constant-acting throttle, which ensure the inflow of Eingußmasse in the cavities depending on the required Uassenausgleiches over the entire casting process. Furthermore, the inflow channels are formed in their cross-sectional shape so that the resulting lost sprues can be separated from the casting without quality-reducing effect on the casting, i. h., That they are smaller in cross section than the cavity cross sections. The gate height of the inflow channels is further selected so that entry of the pouring compound into the cavities takes place only when the mass balance is no longer effective by the Pormstoff in the field of missing Eingußmasse.

Mit dem Ausgleich der Unwucht asymmetrischer Massen am Gußstück wird eine große Laufruhe des Schleuderkopfes und somit eine Verschleißminderung für die Tragrollen sowie eine ungestörte Kristallisation während einer gerichteten Erstarrung der Eingußmasse erreicht.With the balance of unbalance asymmetric masses on the casting a great smoothness of the spin head and thus a reduction in wear for the idlers and undisturbed crystallization is achieved during a directional solidification of Eingußmasse.

Durch die vorgeschlagenen Hohlräume für die verlorenen Angüsse innerhalb der Formstoffmasse tritt keine Behinderung beim Entfernen der Zwischenringbehälter aus der Kokille ein. Desgleichen kann der Zwisehenringbehälter selbst ohne Behinderung vom Gußstück abgesogen werden. Des weiteren können die anfallenden Angüsse für eine Werkstoffuntersuchung benutzt v/erden, ohne daß zusätzliche Rcoben erforderlich sind, nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert v/erden.The proposed cavities for the lost sprues within the molding material mass does not interfere with the removal of the intermediate ring containers from the mold. Likewise, the Zwisehenringbehälter be sucked off without hindrance from the casting. Furthermore, the resulting sprues can be used for a material examination v / earth, without additional Rcoben are required, below, the invention will be explained in one embodiment in more detail v / earth.

Die Darstellung zeigt den Querschnitt durch einen auf Laufrollen gelagerten Schleuderkopf 1 mit eingesetzter Kokille 2 mit Formstoffauskleidung 3 und einer 2-Takt-Zylinderlaufbucbse mit unsymmetrischem Aufbau.The illustration shows the cross section through a mounted on rollers spin head 1 with inserted mold 2 with molding material lining 3 and a 2-Takt-Zylinderlaufbucbse with asymmetrical structure.

Beim Schleudern solcher Körper treten bedingt durch die einseitig fehlende Eingußmasse im Bereich der Spülschlitze erbebliche Unv/ucht auf· Diese Unwucht beeinflußt maßgeblich den Gefügeaufbau, was während des Erstarrungsprozesses zu Gefügeauflockerungen, Lunkerbildungen u· ä. führt. Daneben ist die gesamte Schleudergießmaschine extrem hohen Belastungen ausgesetzt, die einen hohen Verschleiß der Laufrollen 7 und eine Gefährdung der Arbeitssicherheit mit sich bringen·During centrifuging of such bodies, due to the lack of casting material in the area of the scavenging slits, inheritable disturbance occurs. This unbalance decisively influences the structure of the structure, which leads to loosening of the structure, voids, etc. during the solidification process. In addition, the entire centrifugal casting machine is exposed to extremely high loads, which bring about a high degree of wear of the rollers 7 and a risk to occupational safety.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Entstehung einer Massen-Unwucht dadurch begegnet, daß im Bereich der fehlenden Eingußmasse in der Formstoffauskleidung 3 Hohlräume vorgesehen sind, die über Zuflußkanäle б mit dem Schleuderkopf innenraum verbunden sind·In the embodiment, the emergence of a mass imbalance is countered by the fact that in the area of the missing pouring compound in the molding material lining 3 cavities are provided, which are connected via inflow channels б with the centrifugal head interior ·

Beim Eingießen des Gießgutes für die Zylinderlaufbuchse 4 werden zuerst die Bereiche ausgefüllt, in denen die Formst off aus kleidung 3 fehlt· In dieser Zeit wirkendie in den Durchbrüchen der Zylinderlaufbuchse 4 hineinragenden Formstoff kerne gegenüber der geschlossenen Gußfläche auf der gegenüberliegenden Seite als begrenzter Massenausgleich. Mit dem Überspülen der vorstehenden Formstoffauskleidung (Kerne) wird dieser Massenausgleich unwirksam. Er wird dann durch die Hohlräume 5 übernommen, in dem die Eingußmasse über die Zuflußkanäle б in die Hohlräume fließt.When pouring the castings for the cylinder liner 4, the areas are first filled in which the Formst off clothes 3 is missing · In this time acting in the openings of the cylinder liner 4 molding material cores against the closed casting surface on the opposite side as a limited mass balance. By flushing the protruding molding lining (cores), this mass balance becomes ineffective. It is then taken over by the cavities 5, in which the Eingußmasse flows via the inflow channels б in the cavities.

Durch eine Querschnittsverengung am Eingang der Zuflußkanäle 6 bzw. durch einen kleineren Kanalquerschnitt v/ird erreicht, daß der Zuflußkanal б als konstant v/irkende Drossel wirkt und daß die für den Massenausgleich erforderliche Eingußmasse nicht schlagartig, sondern kontinuierlich über den gesamten Gießprozeß die Hohlräume 5 füllt. Damit wird erreicht, daß der Eassenausgleich während des gesamten Gießprozesses voll wirksam v/ird· Die Hohlräume 5 sind unter Berücksichtigung dieser Funktion und in Abhängigkeit vom Achsmittenabstand gegenüber der fehlenden Eingußmasse volumenmäßig so ausgebildet, daß nach Abschluß des Gießprozesses die vom Gußstück erzeugten llassenkräfte vollständig kompensiert und hiermit ein ruhiger Lauf de3 Schleuderkopfes erreicht v/ird.By a cross-sectional constriction at the inlet of the inflow channels 6 and / or achieved by a smaller channel cross section v / ird that the inflow channel б acts as a constant v / irkende throttle and that the mass balance required Eingußmasse not abruptly, but continuously over the entire casting process, the cavities fifth crowded. This ensures that the Eassenausgleich fully effective throughout the casting process v / ird · The cavities 5 are taking into account this function and depending on the center distance relative to the missing Eingußmasse volume designed so that after completion of the casting process generated by the cast llassenkräfte completely compensated and hereby a quiet run of the skid head is achieved.

Der Beginn des Wirkens des Kassenausgleiches über die Hohlräume 5 kann grundsätzlich über die Lage der Eintrittsöffnung des Zuflußkanales 6 geregelt v/erden. Je weiter der Anschnitt der Zuflußkanäle 6 zum Zentrum des Schleuderkopfes 1 hin verlegt wird, desto später tritt der Massenausgleich in Kraft·The beginning of the action of the cash compensation via the cavities 5 can in principle be regulated by the position of the inlet opening of the inflow channel 6. The farther the gate of the inflow channels 6 is laid to the center of the spinning head 1, the later the mass balance comes into force ·

Die im Ausführungsbeispiel gezeigten Hohlräume können sowohl aus Blechbehältern, rückstandslos verbrennenden Modell-Forinstoffen bestehen oder aber auch frei in die dornstoffauskleidung 3 eingeformt werden. Nicht zuletzt können die aus den Hohlräumen 5 anfallenden Angüsse für Laboruntersuchungen benutzt werden· Die in der Praxis durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß der vorgeschlagene Massenausgleich beim Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen voll v/irksam wird, was durch einen homogenen Gefügeaufbau des Gußwerkstoffes bestätigt wurde·The cavities shown in the embodiment can consist both of sheet metal containers, residue-burning model forest products or else be formed freely in the mandrel lining 3. Last but not least, the sprues arising from the cavities 5 can be used for laboratory tests. The tests carried out in practice have shown that the proposed mass balance becomes fully effective during casting of cylinder liners with asymmetrical recesses and openings, which results from a homogeneous structural structure of the cast material it was confirmed ·

Claims

invention claims

1 · Formwork lined centrifugal casting mold for cylinder liners with asymmetric recesses and breakaways, characterized in that cavities (5) for lost sprues with inlet channels discharging from the mold cavity of the cylinder liner (4) are provided in the region of the molding material lining (3) forming the recesses and openings (6) are formed, wherein the gate height is on a smaller pitch circle diameter than the outer contour of the cylinder liner (4).

2. Centrifugal casting mold with Formst off lining according to item 1, characterized in that the cavities (5) are molded by means of a model in the molding material and / or consist of sheet metal containers and / or from residue burning model moldings.

3. Centrifugal casting mold with molding material lining according to Pkt. And 2, characterized in that the inflow channels (6) are smaller in cross-section than the cross-sectional area of the cavities (5).

4. Schleudergießform with molding material lining according to item 1, characterized in that the Anschnitthöbe the inflow channels 6 so to the free interior of the spinner head (1) is placed, that the!, Let off compensation, d. h., That a filling of the cavities (5) takes place only when the mass balance for the molding material in the region of the missing Eingußmasse is no longer effective.

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