DE102009033402A1 - Mold insert for a casting core and / or a casting mold and casting core and / or casting mold with a mold insert - Google Patents
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Abstract
Eine Formeinlage (10) für einen Gießkern (100) und/oder für eine Gießform für die Herstellung von Bauteilen (1) aus Gießmetall, die mit kleinen und/oder schmalen Hohlräumen (5) zu versehen sind, hat einen im Querschnitt rechteckigen, konkaven oder konvexen Grundkörper (20), der wenigstens einen Kontaktbereich (22) zum Gießmetall und wenigstens einen Kontaktbereich (24) zum Gießkern (100) und/oder zur Gießform aufweist. Um eine kostengünstige und zuverlässige Ausbildung der kleinen bis sehr kleinen Hohlräume oder Ausnehmungen in den Gussteilen (1) zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Grundkörper (20) aus einem faser- und/oder garnhaltigen Material gefertigt ist. Das faserhaltige Material ist bevorzugt Pappe, Karton, Papier, Vlies, Vliesstoff oder Filz, während das garnhaltige Material ein Gewebe, ein Gestrick oder ein Gewirk ist. Das faser- und/oder garnhaltige Material kann ferner mit einem Bindemittel vermischt und/oder getränkt sein. In den Kontaktbereichen (24) zum Gießkern (100) und/oder zur Gießform sind Durchbrüche (30) vorgesehen. Um die Stabilität der Formeinlage (10) zu erhöhen, kann der Grundkörper (20) mehrlagig ausgebildet sein, wobei zwischen den Lagen eine Armierung (40) angeordnet ist. Wenigstens eine an dem Grundkörper (20) ausgebildete Lasche (50) kann dem Entfernen der Formeinlage (10) aus dem Bauteil (1) dienen.A mold insert (10) for a casting core (100) and / or for a casting mold for the production of components (1) made of casting metal, which are to be provided with small and / or narrow cavities (5), has a concave cross section that is rectangular or convex base body (20) which has at least one contact area (22) to the casting metal and at least one contact area (24) to the casting core (100) and / or to the casting mold. In order to enable the small to very small cavities or recesses in the cast parts (1) to be formed in a cost-effective and reliable manner, it is provided that the base body (20) is made of a fiber and / or yarn-containing material. The fibrous material is preferably cardboard, cardboard, paper, nonwoven, nonwoven or felt, while the yarn-containing material is a woven, knitted or knitted fabric. The fiber and / or yarn-containing material can also be mixed and / or impregnated with a binder. Openings (30) are provided in the contact areas (24) to the casting core (100) and / or to the casting mold. In order to increase the stability of the molded insert (10), the base body (20) can be constructed in several layers, with a reinforcement (40) being arranged between the layers. At least one tab (50) formed on the base body (20) can serve to remove the molded insert (10) from the component (1).
Description
Die
Erfindung betrifft eine Formeinlage für einen Gießkern
und/oder eine Gießform gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner einen Gießkern
für die Herstellung von Bauteilen aus Gießmetall
mit einer Formeinlage nach Anspruch 13 sowie eine Gießform
nach Anspruch 18.The
The invention relates to a mold insert for a casting core
and / or a mold according to the preamble
of
Zur Herstellung von Bauteilen aus Gießmetallen mit innen oder außen liegenden Konturen verwendet man gewöhnlich Dauerformen oder verlorene Formen, ggf. mit innen oder außen liegenden Gießkernen. Verlorene Kerne werden aus Sand in Kernkästen hergestellt. Diese sind mit entsprechenden Formhohlräumen versehen, in welche Einfüllöffnungen münden, über die der mit einem Bindemittel vermischte Sand eingefüllt wird.to Production of components from cast metals with inside or External contours are usually used Permanent or lost forms, possibly with inside or outside lying casting cores. Lost cores will be made of sand in Core boxes made. These are with appropriate mold cavities provided, in which filling openings open, over which filled the mixed with a binder sand becomes.
Nach dem Einfüllen der Sandmischung in den Kernkasten folgt die Aushärtung. Anschließend wird der nun in sich formstabile Gießkern dem Kernkasten entnommen und – ggf. zusammen mit weiteren Gießkernen – in einer Dauerform oder verlorenen Form positioniert, welche im nachfolgenden Gießprozess mit einem fließfähigen Metall, nämlich einer Eisen- oder Nichteisenlegierung, gefüllt wird.To following the pouring of the sand mixture into the core box the curing. Then it will be in itself dimensionally stable casting core removed from the core box and - if necessary together with other casting cores - in a permanent form or lost form, which in the subsequent casting process with a flowable metal, namely an iron or non-ferrous alloy is filled.
Nach dem Erstarren des Gießmetalls wird das Bauteil aus der Gießform entnommen und ggf. vom Sand befreit. Anschließendes Reinigen entfernt jegliche Formrückstände. Das fertige Endprodukt weist nun die gewünschte Formgebung auf.To the solidification of the casting metal, the component of the Removed casting mold and freed from the sand if necessary. then Cleaning removes any mold residue. The finished end product now has the desired shape on.
Eine solche Formgebung kann beispielsweise eine Hohlraumstruktur aufweisen. Ein Beispiel hierfür ist der Kühlwassermantel einer Hubkolben-Brennkraftmaschine. Deren Zylinderblock (Zylinderkurbelgehäuse) hat eine oder mehrere Zylinderbohrungen, die von Zylinderwandungen begrenzt sind. Um eine möglichst kompakte Bauform des Motors zu erreichen, wählt man kleine Zylinderabstände, so dass sich die Zylinderwandungen benachbarter Zylinder berühren. Diese als Stege bezeichneten Bereiche werden jedoch nicht mehr von Kühlmittel durchströmt, was zu thermischen Problemen führen kann. Aus diesem Grund ist daher meist eine Kühlung auch zwischen den sich berührenden Zylindern notwendig, insbesondere im oberen Bereich des Brennraums der Zylinder, d. h. am oberen Totpunkt der in den Zylindern gleitenden Kolben.A Such shaping can for example have a cavity structure. An example of this is the cooling water jacket a reciprocating internal combustion engine. Their cylinder block (cylinder crankcase) Has one or more cylinder bores that are from cylinder walls are limited. To have a compact design of the engine to reach, one chooses small cylinder distances, so that the cylinder walls of adjacent cylinders touch. However, these areas called webs are no longer from Coolant flows through, causing thermal problems can lead. For this reason, therefore, usually a cooling also necessary between the contacting cylinders, in particular in the upper region of the combustion chamber of the cylinder, d. H. at the top dead center of the piston sliding in the cylinders.
Um dies zu erreichen, hat man in die Zylinderstege Bohrungen eingebracht. Diese weisen jedoch einen zu geringen Strömungsquerschnitt auf. Zudem entsteht, bedingt durch den kreisförmigen Querschnitt der Bohrungen, örtlich eine zu dünne Zylinderwandung, die bei hoher Zünddruck- und Temperaturbelastung zur Rissbildung neigen kann.Around To achieve this, one has introduced holes in the cylinder webs. However, these have too small a flow cross-section on. In addition, caused by the circular cross-section the holes, locally too thin a cylinder wall, the at high Zünddruck- and temperature load for cracking can tend.
In
Ein
aus
Ein
weiterer Nachteil der aus
Ziel der Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Formeinlage für eine Gießform und/oder einen Gießkern zu schaffen, die für die Ausbildung von kleinen bis sehr kleinen Hohlräumen oder Ausnehmungen in Gussteilen geeignet ist. Die Formeinlage soll einfach und kostengünstig aufgebaut und leicht zu handhaben sein, wobei insbesondere die Bruchgefahr bei Dickenabmessungen kleiner 2 mm deutlich zu reduzieren ist. Die Formeinlage soll sich ferner als verlorenes Formteil rasch und bequem aus dem fertigen Bauteil entfernen lassen.aim The invention is to overcome these and other disadvantages of the prior Technology to avoid and a mold insert for a mold and / or to create a casting core for the Training of small to very small cavities or Recesses in castings is suitable. The mold insert should be simple and cost-effective and easy to handle, in particular, the risk of breakage in thickness dimensions smaller 2 mm is significantly reduced. The mold insert should be further as a lost molding quickly and easily from the finished component have it removed.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen Gießkern und/oder eine Gießform für die Herstellung von Bauteilen aus Gießmetall zu schaffen, der bzw. die neben größeren Hohlräumen auch für die Ausbildung von kleinen bis sehr kleinen Hohlräumen oder Ausnehmungen in Gussteilen geeignet ist. Der Gießkern bzw. die Gießform soll einfach und kostengünstig aufgebaut und leicht zu handhaben sein, sowie nach dem Gießprozess vollständig und leicht zu entfernen sein. Angestrebt wird ferner eine möglichst freie Gestaltung der Bauteile, insbesondere mit eng oder schmal ausgebildeten Hohlräumen, Kanälen, Ausnehmungen oder Konturbereichen.One Another important object of the invention is a casting core and / or a mold for the production of To create components made of cast metal, the or next to larger cavities also for the training of small to very small cavities or recesses in castings is suitable. The casting core or the mold should be simple and inexpensive be constructed and easy to handle, as well as after the casting process be complete and easy to remove. The aim is Furthermore, a possible free design of the components, in particular with narrow or narrow cavities, channels, Recesses or contour areas.
Hauptmerkmale
der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 sowie
in den Ansprüchen 13, 18, 19 und 20 angegeben. Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12 und 14 bis 17.main features
The invention are in the characterizing part of
Bei einer Formeinlage für einen Gießkern und/oder eine Gießform für die Herstellung von Bauteilen aus Gießmetall, die mit kleinen und/oder schmalen Hohlräumen zu versehen sind, mit einem Grundkörper, der wenigstens einen Kontaktbereich zum Gießmetall und wenigstens einen Kontaktbereich zum Gießkern und/oder zur Gießform aufweist, sieht die Erfindung vor, dass der Grundkörper aus einem faser- und/oder garnhaltigen Material gefertigt ist.at a mold insert for a casting core and / or a mold for the manufacture of components made of cast metal, with small and / or narrow cavities to be provided, with a body, at least a contact area to the casting metal and at least one Contact area to the casting core and / or to the casting mold has, the invention provides that the main body is made of a fiber and / or yarn-containing material.
Die Verwendung von faser- und/oder garnhaltigem Material ermöglicht die Herstellung von Formeinlagen, die innerhalb des Gießkerns und/oder innerhalb der Gießform eine nahezu beliebige Gestalt aufweisen können. Insbesondere lassen sich produktbezogene Formen und Konturen realisieren, die mit bisher üblichen Fertigungsverfahren und Materialien in der Gießereiindustrie nicht möglich waren. Die Formeinlagen lassen sich aufgrund der Eigenelastizität des faser- und/oder garnhaltigen Materials – je nach Anwendung – extrem dünn ausbilden, so dass innerhalb einer Hohlraumstruktur extrem kleine und/oder schmale Frei- bzw. Hohlräume entstehen, ohne jedoch die Gefahr, dass sich innerhalb der Formeinlagen Risse oder Bruchstellen ausbilden. Dadurch können innerhalb des herzustellenden Bauteils keine Grate oder Schadstellen entstehen, die zu Ausschuss führen oder die später in einer aufwendigen Nachbehandlung entfernt werden müssen.The Use of fiber and / or yarn-containing material allows the production of mold inserts, which are inside the casting core and / or within the mold, an almost arbitrary shape can have. In particular, product-related can be Realize shapes and contours with the usual Manufacturing processes and materials in the foundry industry were not possible. The mold inserts can be due to the inherent elasticity of the fiber and / or yarn-containing material - ever after application - form extremely thin, so that within a cavity structure extremely small and / or narrow Cavities arise, but without the risk that form cracks or breakages within the mold inserts. Thereby can not create burrs within the component to be produced or damage resulting in rejects or which later removed in a costly aftertreatment Need to become.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Formeinlagen besteht darin, dass diese im Vergleich zu herkömmlichen Keramikstützen oder Kernteilen äußerst kostengünstig gefertigt werden können. Zudem sind für die Herstellung und Handhabung der erfindungsgemäßen Formeinlagen keine aufwendigen Maschinen oder Apparaturen mehr notwendig. Das verwendete Material sorgt vielmehr dafür, dass sich die Formeinlagen mit ausreichender Festigkeit und in solch stabiler Form ausbilden lassen, dass sie stets fest und lagegenau in den Gießkern und/oder in die Gießform eingebunden sind.One Another advantage of the mold inserts according to the invention is that these compared to conventional Ceramic supports or core parts extremely can be manufactured inexpensively. In addition are for the production and handling of the invention Mold inserts no more expensive machinery or equipment more necessary. The material used rather ensures that the Mold inserts with sufficient strength and in such a stable Form that they are always firm and accurate in the Foundry core and / or incorporated into the mold are.
Die erfindungsgemäßen Formeinlagen können beispielsweise bei der Ausbildung eines Kühlwassermantels in einem Motorblock einer Hubkolben-Brennkraftmaschine Anwendung finden, wobei mittels der Formeinlagen in den schmalen Zylinderstegen zwischen den Zylinderbohrungen extrem dünne Kanäle ausgebildet werden, die beispielsweise eine Breite von unter 1,5 mm aufweisen. Damit ermöglicht der Einsatz der Formeinlagen aus faser- und/oder garnhaltigem Material dem Motorenkonstrukteur die Ausbildung einer Stegkühlung bei optimal verbleibender Zylinderwandung. Überdies ist kann der Wassersteg ohne die bislang übliche Formschräge ausgebildet werden, was die lichte Querschnittsfläche des auszubildenden Kanals weiter erhöht.The Mold inserts according to the invention can for example, in the formation of a cooling water jacket in an engine block of a reciprocating internal combustion engine application find, by means of the mold inserts in the narrow cylinder webs extremely thin channels between the cylinder bores be formed, for example, a width of less than 1.5 mm have. This allows the use of mold inserts made of fiber and / or yarn-containing material to the engine designer the formation of a web cooling at optimally remaining Cylinder wall. Moreover, the waterbridge can be without the usual draft are formed, what the clear cross-sectional area of the trainee channel further increased.
Bei dem faserhaltigen Material handelt es sich um Pappe, Karton, Papier, Vlies, Vliesstoff oder Filz, während das garnhaltige Material ein Gewebe, ein Gestrick oder ein Gewirk ist. Diese Materialien lassen sich nicht nur in optimaler Qualität kostengünstig beschaffen, auch die Verarbeitung zu produktbezogenen Formeinlagen ist einfach und mit geringem Kostenaufwand möglich.at the fibrous material is cardboard, cardboard, paper, Fleece, nonwoven or felt, while the yarn-containing material a fabric, a knit or a knit is. Leave these materials not only cost-effective in optimal quality procure, including the processing into product-related form deposits is easy and low cost possible.
Das aus Pappe, Karton, Papier, Vlies, Vliesstoff oder Filz bestehende Material kann vor der endgültigen Formgebung und/oder dem Einbinden in einen Gießkern und/oder eine Gießform mechanisch, thermisch oder chemisch verfestigt werden, so dass die Formeinlage eine ausreichende Festigkeit und Eigenstabilität aufweisen.The made of cardboard, cardboard, paper, non-woven, non-woven or felt Material may be before the final shaping and / or the Integration in a casting core and / or a casting mold mechanically, thermally or chemically solidified, so that the Mold insert sufficient strength and inherent stability exhibit.
Das faser- und/oder garnhaltige Material kann aus keramischen, Glas- oder Kohlefasern bestehen, wodurch weitere Anwendungs- und Einsatzbereiche erschlossen werden.The fiber and / or yarn-containing material may consist of ceramic, glass or carbon fibers, resulting in further applications and applications be opened.
Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das faser- und/oder garnhaltige Material mit einem Bindemittel vermischt und/oder getränkt ist. Die Formeinlage lässt sich dadurch in einer vorgebbaren Form aushärten, ggf. in einem Arbeitsschritt mit dem Aushärten des Gießkern und/oder der Gießform. Die Formgebung der Formeinlage kann innerhalb des Kernkastens, innerhalb der Gießform oder separat erfolgen. Das Bindemittel kann trocken, feucht, flüssig oder gasförmig ausgebildet sein.A important embodiment of the invention provides that the fiber and / or yarn-containing material mixed with a binder and / or is soaked. The mold insert can be characterized curing in a predetermined form, if necessary in one step with the curing of the casting core and / or the casting mold. The shape of the mold insert can within the core box, within the mold or separately. The binder can dry, moist, liquid or gaseous be.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass innerhalb des Bauteils präzise Konturen mit sehr geringen Abmessungen erzeugt werden können, die selbst strengen Toleranzanforderungen genügen. Gleichzeitig sind die Bruchgefahr gegenüber herkömmlichen Keramikstützen oder Kernteilen deutlich reduziert, was sich günstig auf die Bauteilfunktion, die Qualität und die Wirtschaftlichkeit der zu gießenden Bauteile auswirkt.One An essential advantage of the invention is that within the component precise contours with very small dimensions can be generated, the self-strict tolerance requirements suffice. At the same time the risk of breakage conventional ceramic supports or core parts clearly reduced, which is favorable to the component function, the Quality and the economy of the pouring Affects components.
Von Vorteil ist ferner, dass die für die Formeinlagen vorgesehenen Materialien und der für die Herstellung des Gießkerns und/oder der ggf. verlorenen Gießform verwendete Sand ähnliche thermische Eigenschaften haben, so dass das Gießmetall in den Kontaktbereichen mit den Formeinlagen nicht abgeschreckt wird. Das Gefüge des Gießmetalls bleibt dadurch unverändert homogen, was sich günstig auf die Qualität der Bauteile auswirkt.From Another advantage is that provided for the mold inserts Materials and for the production of the casting core and / or the possibly lost mold used sand similar have thermal properties, so that the casting metal not quenched in the contact areas with the mold inserts becomes. The structure of the casting metal remains thereby unchanged homogeneous, which is favorable to the quality affects the components.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung zeigt sich darin, dass die Formeinlagen die während des Erstarrungsprozesses auftretende Schwindung des Bauteils nicht behindert. Im Bauteil können daher keine zusätzlichen Spannungen entstehen.One Another advantage of the invention is that the mold inserts the shrinkage occurring during the solidification process of the component is not hindered. In the component can therefore no additional tensions arise.
Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Grundkörper beschichtet ist, beispielsweise mit einem üblichen hitzebeständigen oder feuerfesten Material. Dadurch bleibt die Formeinlage bis zum Erstarren der Oberfläche des gegossenen Bauteils formstabil erhalten.The The invention further provides that the base body is coated is, for example, with a conventional heat-resistant or refractory material. As a result, the mold insert remains up to Solidification of the surface of the molded component dimensionally stable receive.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Kontaktbereich des Grundkörpers zum Gießkern und/oder zur Gießform mit wenigstens einem Durchbruch versehen ist. Dadurch wird das Sandvolumen des Gießkerns bzw. der Gießform zu beiden Seiten der Formeinlage miteinander verbunden. Der Gießkern und die Formeinlage bilden damit einen festen Verbund, der örtlich nicht geschwächt ist.A Development of the invention provides that the contact area of the Basic body to the casting core and / or to the casting mold is provided with at least one breakthrough. This will make the sand volume the casting core or the casting mold on both sides the mold insert connected. The casting core and The mold insert thus form a solid bond, the local not weakened.
Der Grundkörper der Formeinlage kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein- oder mehrlagig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Lagen bzw. Schichten aus einem einheitlichen Material oder aus verschiedenen faser- und/oder garnhaltigen Materialien bestehen können.Of the Basic body of the mold insert can according to a another aspect of the invention be formed one or more layers, wherein the individual layers or layers of a uniform Material or of different fiber and / or yarn-containing materials can exist.
Um die Festigkeit der Formeinlagen weiter zu erhöhen, kann der Grundkörper eine Armierung aufweisen, die z. B. zwischen den einzelnen Lagen des Grundkörpers angeordnet ist. In Betracht kommt beispielsweise ein Lochblech oder ein Drahtgewebe, das fest in die Formeinlage eingebunden ist.Around can further increase the strength of the mold inserts the main body have a reinforcement, the z. B. between the individual layers of the base body is arranged. In Consider, for example, a perforated plate or a wire mesh, the firmly integrated into the mold insert.
Die Verwendung von Pappe, Karton oder Papier oder von anderen nicht hitzebeständigen Materialien aus Vlies, Vliesstoff oder Filz für die Ausbildung der Formeinlage hat weiter den Vorteil, dass diese Materialien nach dem Erstarren des Gießmetalls in der Gießform gemeinsam mit dem Bindemittel weitestgehend verkohlt ist und bereits während des Reinigens rasch aus dem fertigen Bauteil entfernt werden können. Die Formeinlage hinterlässt dabei einen sauberen, gratfreien Öffnungsquerschnitt, der beispielsweise als Kühlkanal im oberen Zylinderbereich einer Brennkraftmaschine ausgebildet sein kann. Das gleiche gilt für das garnhaltige Gewebe, Gestrick oder Gewirk, sofern es nicht hitze- bzw. feuerbeständig ist. Das Material verkohlt während des Gießprozesses und kann leicht aus dem Bauteil entfernt werden.The Use of cardboard, cardboard or paper or not by others heat resistant materials made of fleece, nonwoven or Felt for the training of the mold insert has further the Advantage that these materials after the solidification of the casting metal in the mold together with the binder as far as possible charred and swiftly out during cleaning can be removed from the finished component. The mold insert leaves a clean, burr-free opening cross-section, for example, as a cooling channel in the upper cylinder area of a Internal combustion engine may be formed. The same applies the yarn-containing fabric, knitted or knitted fabric, if it is not heat- or fire-resistant. The material charred during the casting process and can be easily removed from the component become.
Wählt man hingegen für die Formeinlage ein Material, das aus hitze- oder feuerbeständigen Fasern und/oder Garnen besteht, so verliert die Einlage nach dem Erstarren des Gießmetalls seine Eigenstabilität, nicht jedoch ihren Zusammenhalt. Die Formeinlage kann nun mit einem Greifwerkzeug aus dem Konturenbereich des Bauteils entfernt werden. Auch hierbei entsteht ein Hohlraum, der sauber und gratfrei ausgebildet ist und keiner Nachbearbeitung mehr bedarf.Chooses one, however, for the mold insert a material that heat or fire resistant fibers and / or yarns, so the deposit loses after the solidification of the casting metal its own stability, but not its cohesion. The mold insert can now with a gripping tool from the contour area of the component are removed. Again, this creates a cavity which is clean and burr-free and no post-processing more needs.
Um das Herausziehen der Formeinlage aus dem fertigen Bauteil zu vereinfachen, ist der Grundkörper zweckmäßig mit einer Lasche versehen, die gut erreichbar ist und beispielsweise in den Freiraum der Gießform hineinragt. Die Lasche kann fest mit dem Grundkörper der Formeinlage verbunden oder mit dieser einstückig sein.Around to facilitate the extraction of the mold insert from the finished component, is the basic body expedient with a Provided tab, which is easily accessible and, for example, in the Free space of the mold protrudes. The tab can be tight connected to the main body of the mold insert or with this one piece.
Für die Gestaltung einer kleinen und/oder schmalen Kontur in dem zu gießenden Bauteil ist es zweckmäßig, wenn der Grundkörper der Formeinlage im Querschnitt rechteckig, konkav oder konvex ausgebildet ist. Beispielsweise kann man den Grundkörper ein- oder beidseitig im Querschnitt zumindest abschnittsweise konturgeprägt ausbilden, beispielsweise keilförmig, was bei einer Zylinderstegkühlung im Hinblick auf die Strömungsverhältnisse von Vorteil sein kann.It is for the design of a small and / or narrow contour in the component to be cast expedient if the base body of the mold insert is rectangular, concave or convex in cross section. For example, one can form the base body on one or both sides in cross-section at least partially contour embossed, for example, wedge-shaped, which in a Zylinderstegkühlung in terms of flow conditions can be beneficial.
Die Erfindung sieht weiter den Einsatz der erfindungsgemäßen Formeinlage in einem Gießkern vor, insbesondere für die Herstellung von Bauteilen aus Gießmetall mit engen oder schmalen Konturbereichen.The Invention further provides the use of the invention Mold insert in a casting core, in particular for the production of components from cast metal with tight or narrow contour areas.
Die Formeinlage ist bevorzugt kraft und/oder formschlüssig im Grundkörper des Gießkerns integriert, wobei der Grundköper der Formeinlage beispielsweise in den Gießkern eingeschossen wird. Dazu werden die freistehenden Kontaktbereiche der Formeinlage zum Gießkern beim Füllvorgang des Kernkastens vollständig mit Kernsand umgeben und von diesem eingeschlossen, wobei das Bindemittel des Sandes eine feste Bindung zwischen der Formeinlage und dem Gießkern gewährleistet.The Mold insert is preferably force and / or positive fit integrated in the main body of the casting core, wherein the basic body of the mold insert, for example, in the casting core is shot. These are the freestanding contact areas the mold insert to the casting core during the filling process of the core box completely surrounded by core sand and by this included, the binder of the sand a solid Bond between the mold insert and the casting ensures.
Alternativ kann die Formeinlage auch nach dem Kernschießen in den Gießkern eingesetzt werden und mechanisch, mittels eines Klebers oder mittels einer zusätzlichen Vergussmasse gesichert werden.alternative can the mold insert even after the core shooting in the Casting core can be used and mechanically, by means of a Glued or secured by means of an additional potting compound become.
Ein so im Verbund gefertigter Gießkern kann beispielsweise als Wassermantelkern den gesamten Konturenbereich für die Wasserkühlung der Zylinderrohre einer Brennkraftmaschine ausbilden. Die Formeinlagen können dabei Bestandteil einer komplett montierten Kerneinheit bilden. Letztere kann die gesamte Innen-, eventuell auch Außenkontur eines Zylinderkurbelgehäuses formen.One For example, a casting core produced in this way can be used As a water jacket core the entire contour area for the Water cooling of the cylinder tubes of an internal combustion engine form. The mold inserts can be part of a form completely assembled core unit. The latter can be the whole Internal, possibly also outer contour of a cylinder crankcase to shape.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper des Gießkerns und die in dem Gießkern integrieren Formeinlagen beschichtet sind, beispielsweise mit einem üblichen hitzebeständigen oder feuerfesten Material. Dadurch bleiben der Gießkern und die Formeinlage bis zum Erstarren der Oberfläche des gegossenen Bauteils formstabil erhalten. Durch eine gemeinsame Beschichtung von Gießkern und Formeinlage entsteht eine einheitliche in sich geschlossene Oberfläche.One Another aspect of the invention provides that the main body of the casting core and which integrate in the casting core Mold inserts are coated, for example with a conventional heat resistant or refractory material. Stay that way the casting core and the mold insert until the surface solidifies the molded component obtained dimensionally stable. Through a common Coating of casting core and mold insert creates a uniform, self-contained surface.
Wichtig ist, dass die Formeinlagen und der Gießkern eine feste und stabile Einheit bilden, die in eine entsprechende Gießform eingesetzt werden können. Dementsprechend sieht die Erfindung weiter eine Gießform für die Herstellung von Bauteilen aus Gießmetall vor, die – im Falle einer verlorenen Form – einen Grundkörper aus Sand oder – im Falle einer Dauerform – einen Grundkörper aus Metall aufweist. In dem Grundkörper können eine Formeinlage und/oder ein Gießkern angeordnet und/oder integriert sein.Important is that the mold inserts and the casting core a solid and form a stable unit, which forms a corresponding mold can be used. Accordingly, the invention provides further a mold for the production of components made of cast metal before, which - in the case of a lost Form - a body of sand or - in Trap of a permanent form - a basic body Metal has. In the body can a Mold insert and / or a casting core arranged and / or integrated be.
Mit Vorteil sieht die Erfindung weiter die Verwendung einer Formeinlage zur Herstellung eines Gießkerns vor. Ferner beansprucht die Erfindung die Verwendung eines Gießkerns und/oder einer Gießform mit einer Formeinlage zur Herstellung eines Bauteils aus Gießmetall.With Advantage, the invention further provides the use of a mold insert for producing a casting core. Further claimed the invention the use of a casting core and / or a Casting mold with a mold insert for producing a component made of cast metal.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the wording of the claims and the description below of embodiments with reference to the drawings. Show it:
Der
in
Der
Zylinderblock
Die
Zylinderwände
Um
thermische Probleme, insbesondere im oberen Bereich der Zylinderbohrungen
Die
Breite b der Wasserstege
Für
die Ausbildung des in dem Zylinderblock
Für
die Ausbildung der zwischen den Zylinderbohrungen
Die
Formeinlage
Zu
beiden Seiten des Kontaktbereichs
Damit
jede Formeinlage
Eine
erste Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeder Grundkörper
Eine
andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper
Um den Formeinlagen aus dem faser- und/oder garnhaltigen Material die für den jeweiligen Anwendungszweck gewünschte Festigkeit und Standzeit zu verleihen, wird das Material mechanisch, thermisch oder chemisch verfestigt. Insbesondere besteht die Möglichkeit, das Material mit einem Bindemittel zu vermischen oder – im Falle eines Gewebes zu tränken. Ergänzend oder alternativ kann man die Formeinlage auch mit einem hitze- oder feuerfesten Material behandeln oder beschichten.Around the mold inserts of the fiber and / or yarn-containing material the desired for the particular application To give strength and durability, the material is mechanical, thermally or chemically solidified. In particular, there is the possibility to mix the material with a binder or - im Trap a tissue to soak. Complementary or Alternatively, you can use the mold insert with a heat or refractory Treat or coat material.
Der
Grundkörper
Wie
Um
die Formeinlage
Der
Grundkörper
Das
Einbinden der Formeinlagen
Ein
auf diese Weise gefertigter Gießkern
Nach
erfolgtem Gießprozess wird der Gussrohling aus der Gießform
entnommen und entsandet. Dabei werden die aus Pappe, Karton oder
Papier gefertigten Formeinlagen
Soweit
die Formeinlagen
Nach
diesen Arbeitsschritten hinterlässt die Formeinlage
Von
Vorteil hierbei ist, dass die erfindungsgemäßen
Formeinlagen
Die
erfindungsgemäßen Formeinlagen
Die
Rückstände der Formeinlagen
Die
Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
So müssen die Formeinlagen
Die
Anwendung der Formeinlagen
Man
erkennt, dass eine Formeinlage
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.All from the claims, the description and the drawing resulting features and benefits, including constructional details, spatial arrangements and method steps, can both for yourself and in various combinations be essential to the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bauteilcomponent
- 22
- Außenwandungouter wall
- 2'2 '
- Zylinderwandcylinder wall
- 33
- Zylinderbohrungbore
- 44
- Hohlraum (Wassermantel)cavity (Water jacket)
- 55
- Hohlraum (Wassersteg)cavity (Water bridge)
- 66
- Ausnehmungrecess
- 77
- Gewindelochthreaded hole
- 88th
- Stegweb
- 1010
- Kernelementcore element
- 2020
- Grundkörperbody
- 2222
- Kontaktbereichcontact area
- 23, 23'23 23 '
- Linieline
- 2424
- Kontaktbereichcontact area
- 2525
- Zylinderkopf-KontaktflächeCylinder head contact surface
- 3030
- Durchbruchbreakthrough
- 4040
- Armierungreinforcement
- 5050
- Lascheflap
- 100100
- Gießkerncasting core
- 110110
- Grundkörperbody
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