DE102007055025A1

DE102007055025A1 - Verfahren zur Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren

Info

Publication number: DE102007055025A1
Application number: DE200710055025
Authority: DE
Inventors: Bernd Ristau; Ingo Dr. Niedick; Andreas Mannig
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren, insbesondere beim Schwerkraftkokillengießverfahren, wobei ein erstes Werkzeugteil (1) an einem zweiten Werkzeugteil (2) entlanggeführt wird. Es ist vorgesehen, dass vor einem Gießvorgang das erste Werkzeugteil (1) in eine Ausgangsposition (3) gebracht wird, dieses von der Ausgangsposition (3) entlang auf einer imaginären schiefen Ebene (7) zu einer vorgegebenen Position (4.1) über dem zweiten Werkzeugteil (2) geführt wird, das erste Werkzeugteil (1) in der Position (4.1) über dem zweiten Werkzeugteil (2) abgesenkt wird, bis es eine vorgegebene Ablageposition (4.2) einnimmt, ein Gießvorgang durchgeführt wird und das erste Werkzeugteil (1) nach einem Aushärtungsvorgang aus der Ablageposition (4.2) in die Ausgangsposition (3) zurückgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren, insbesondere beim Schwerkraftkokillengießverfahren, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Beim Schwerkraftkokillengießverfahren handelt es sich um ein Dauerformverfahren, bei dem unter Wirkung der Schwerkraft eine Schmelze in eine so genannte Kokille gegossen wird. In die Kokille werden vor dem Gießverfahren Sandkerne eingelegt und fixiert, um Hinterschneidungen und komplizierte Innenkonturen im Gussteil realisieren zu können. Kokillengussteile weisen aufgrund ihrer schnell fortschreitenden Erstarrung ein feinkörniges und dichtes Gefüge mit hohen Festigkeitseigenschaften auf.
Mittels des Schwerkraftkokillengießverfahrens werden unter anderem auch Aluminiumzylinderköpfe hergestellt. Zur Vorbereitung des Gießprozesses für diese Gussbauteile werden in einem Verfahrensschritt die im Kokillenwerkzeug vorhandenen Formschieber, die unter anderem zur Lagerung und Niederhaltung der Sandkerne in der Kokille dienen, positioniert. Dazu müssen sie an den Sandkernen vorbeigefahren werden. Das geschieht bisher auf einer horizontalen Bahn. Hierbei kann es vorkommen, dass durch die Bewegung der Formschieber ein Schaben an den Sandkernen nicht vermieden werden kann oder im schlimmsten Fall ein Verrutschen der Sandkerne zu verzeichnen ist. Nachteilig ist, dass die verrutschten oder abgeschabten Sandkörner in Formhohlräume fallen können. Im späteren Gießprozess wird dieser Sand von der Schmelze umschlossen und führt zu Fehlstellen im Gussgefüge. Die Fehlstellen können zu einem Bauteilversagen führen und machen das Bauteil unbrauchbar.
Es besteht somit eine Notwendigkeit, das Schaben oder das Verrutschen der Sandkerne zu unterbinden. Hier setzt die Erfindung an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren zu optimieren, um die Qualität der Gussbauteile verbessern zu können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren, insbesondere beim Schwerkraftkokillengießverfahren, wobei ein erstes Werkzeugteil an einem zweiten Werkzeugteil entlanggeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Gießvorgang das erste Werkzeugteil in eine Ausgangsposition gebracht wird, dieses von der Ausgangsposition entlang auf einer imaginären schiefen Ebene zu einer vorgegebenen Position über dem zweiten Werkzeugteil geführt wird, das erste Werkzeugteil von der Position über dem zweiten Werkzeugteil abgesenkt wird, bis es eine vorgegebene Ablageposition einnimmt, ein Gießvorgang durchgeführt wird und das erste Werkzeugteil nach einem Aushärtungsvorgang aus der Ablageposition in die Ausgangsposition zurückgeführt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass das erste Werkzeugteil mit einem bestimmten Abstand über das zweite Werkzeugteil gefahren wird. Dazu wird das zu bewegende erste Werkzeugteil auf einer gedachten schiefen Ebene relativ zum zweiten Werkzeugteil bewegt. Der Abstand zwischen den Werkzeugteilen gewährleistet, dass das zu bewegende erste Werkzeugteil die Sandkerne im zweiten Werkzeugteil nicht berühren kann. Damit wird ein Schaben an den Sandkernen oder ein Verrutschen der Sandkerne vermieden und die Qualität der Gussbauteile verbessert.
In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Werkzeugteil ein Formschieber und das zweite Werkzeugteil ein Kokillenwerkzeugteil ist.
Erfindungsgemäß wird der Formschieber auf einer nichthorizontalen Bahn an den Sandkernen vorbeigefahren und an einer vorgegebenen Stelle über den Sandkernen fixiert.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das erste Werkzeugteil über das zweite Werkzeugteil mittels einer Hydraulikvorrichtung geführt und abgesenkt wird.
Zur Bewegung des Formschiebers auf einer gedachten schiefen Ebene wird vorzugsweise eine Hydraulikvorrichtung verwendet. Dies kann beispielsweise durch eine mechanische Führung und einen Hydraulikzylinder erfolgen. Mittels der Hydraulikvorrichtung kann auch der Absenkvorgang bewerkstelligt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Werkzeugteil nach dem Aushärtungsvorgang in einer Entformungsrichtung in die Ausgangsposition zurückgeführt wird.
Der Formschieber wird nach dem Gieß- und Aushärtungsvorgang vorzugsweise in Entformungsrichtung des Gussbauteiles auf einer horizontalen Bahn in die Ausgangsposition zurückgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Kokillenwerkzeuges und
2 eine schematische Darstellung des Bewegungsablaufes eines Formschiebers.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kokillenwerkzeuges.
Dargestellt ist ein zweites Werkzeugteil 2 – ein Kokillenwerkzeugteil – mit einem ersten Werkzeugteil 1 – einem Formschieber. Im zweiten Werkzeugteil 2 sind Sandkerne 6 enthalten. Das erste Werkzeugteil 1 wird vor einem Gießvorgang über das zweite Werkzeugteil 2, das heißt über die Sandkerne 6 zu einer vorgegebenen Position bewegt.
In 2 wird ein Bewegungsablauf eines Formschiebers 1 schematisch dargestellt. Der Formschieber 1 wird in eine Ausgangsposition 3 gebracht. Von der Ausgangsposition 3 wird der Formschieber 1 entlang einer gedachten schiefen Ebene 7 über dem Kokillenwerkzeug 2 in Bewegungsrichtung 8 geführt, bis er eine vorgegebene Position 4.1 auf der imaginären schiefen Ebene 7 erreicht hat. Zwischen der Ausgangsposition 3 und der Position 4.1 besteht ein Höhenunterschied 5, um den der Formschieber 1 abzusenken ist. Der Formschieber 1 wird von der Position 4.1 in eine Ablageposition 4.2 über den Sandkernen 6 abgesenkt. Nach dem Gieß- und Aushärtungsvorgang wird der Formschieber 1 von der Ablageposition 4.2 in die Ausgangsposition 3 in Entformungsrichtung 9 zurückgeführt.

1: erstes Werkzeugteil
2: zweites Werkzeugteil
3: Ausgangsposition
4.1: Position
4.2: Ablageposition
5: Höhenunterschied
6: Sandkerne
7: imaginäre schiefe Ebene
8: Bewegungsrichtung
9: Entformungsrichtung

Claims

Verfahren zur Positionierung von Werkzeugteilen bei Gießverfahren, insbesondere beim Schwerkraftkokillengießverfahren, wobei ein erstes Werkzeugteil (1) an einem zweiten Werkzeugteil (2) entlanggeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Gießvorgang das erste Werkzeugteil (1) in eine Ausgangsposition (3) gebracht wird, dieses von der Ausgangsposition (3) entlang auf einer imaginären schiefen Ebene (7) zu einer vorgegebenen Position (4.1) über dem zweiten Werkzeugteil (2) geführt wird, das erste Werkzeugteil (1) von der Position (4.1) über dem zweiten Werkzeugteil (2) abgesenkt wird, bis es eine vorgegebene Ablageposition (4.2) einnimmt, ein Gießvorgang durchgeführt wird und das erste Werkzeugteil (1) nach einem Aushärtungsvorgang aus der Ablageposition (4.2) in die Ausgangsposition (3) zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (1) ein Formschieber und das zweite Werkzeugteil (2) ein Kokillenwerkzeugteil ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (1) über das zweite Werkzeugteil (2) mittels einer Hydraulikvorrichtung geführt und abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (1) nach dem Aushärtungsvorgang in einer Entformungsrichtung (9) in die Ausgangsposition (3) zurückgeführt wird.