DE102011101957A1 - Gussform zum Druckgießen eines Bauteils - Google Patents

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Jan Gaugler
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C9/06Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/065Cooling or heating equipment for moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2218Cooling or heating equipment for dies

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gussform (10) zum Druckgießen eines Bauteils (12), welche mindestens zwei eine Kavität umschließende Formteile (10.1, 10.2) mit korrespondierenden Außenflächen (10.1b, 10.2b) und Innenflächen (10.1a, 10.2a) aufweist, wobei die Innenflächen (10.1a, 10.2a) eine Form der Kavität vorgeben. Erfindungsgemäß sind die Außenflächen (10.1b, 10.2b) der mindestens zwei Formteile (10.1, 10.2) so ausgeführt, dass die Kontur der mindestens zwei Formteile (10.1, 10.2) im Wesentlichen der Kontur der Kavität entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gussform zum Druckgießen eines Bauteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derartige Gussformen zum Druckgießen werden im Fahrzeugbau beispielsweise zur Herstellung von Gussbauteilen aus Aluminium, Magnesium oder weiteren Leichtbauwerkstoffen eingesetzt. In der Regel sind die Gussformen kastenförmig ausgeführt, wobei diese Kastenform üblicherweise aus zwei massiven Formteilen gebildet wird, welche in geschlossenem Zustand einen Gussraum bzw. eine Kavität zur Herstellung des Bauteils ausbilden. Um hohen Qualitätsansprüchen von Bauteilen gerecht zu werden und um den Fertigungsprozess zu beschleunigen, werden die Formteile üblicherweise gekühlt. Dieser Kühlprozess ist auf Grund der großen Masse der Formteile träge und schwer zu steuern, wodurch sich die Zykluszeiten bei der Fertigung verlängern können.
  • Aus der DE 10 2006 001 716 A1 ist eine Gussform zum Druckgießen eines Bauteils bekannt, welche mindestens zwei eine Kavität umschließende Formteile mit korrespondierenden Außenflächen und Innenflächen aufweist, wobei die Innenflächen eine Form der Kavität vorgeben. Die Formteile werden in mehreren Gießverfahren aus verschiedenen einzelnen Bauteilen hergestellt. Hierbei werden für die Bauteile und beim Gießverfahren unterschiedliche Werkstoffe verwendet. Die Gussform zum Druckgießen weist eine konventionelle Kastenform auf.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gussform zum Druckgießen eines Bauteils anzugeben, welche in der Herstellung kostengünstig ist und eine verbesserte Kühlung ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Gussform zum Druckgießen eines Bauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Um eine Gussform zum Druckgießen eines Bauteils bereitzustellen, welche in der Herstellung kostengünstig ist und bei gewichtsoptimiertem Aufbau eine ausreichende Kühlung der Gussform gewährleistet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Außenflächen der mindestens zwei Formteile, so ausgeführt sind, dass die Kontur der mindestens zwei Formteile, im Wesentlichen der Kontur der Kavität entspricht. Dadurch ergeben sich gegenüber der konventionellen Bauweise der Formteile eine deutlich reduzierte Größe und ein deutlich verringertes Gewicht der Formteile, so dass in vorteilhafter Weise auch die thermische Masse der Formteile reduziert werden kann. Da die Größe der Formteile von der Bauteilgröße abhängig ist und der Aufbau einer solchen Druckgussform keinen Formrahmen erfordert, können die Formteile ein niedriges Gewicht und einen geringeren Materialbedarf aufweisen, wodurch die Formteile kostengünstig hergestellt werden können. Da die Herstellung der Formteile in einem Gießprozess erfolgt, können die beiden Formteile mit einem homogenen Gefüge ohne Spannungen bzw. Verzug gegossen bzw. hergestellt werden. Des Weiteren erfordern die gegossenen Formteile in vorteilhafter Weise keine zeitaufwändige Nacharbeit. Außerdem sind in einem Gießprozess hergestellte Formteile besonders belastbar und weisen dadurch eine besonders hohe Werkzeugstandzeit auf.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gussform kann eine Materialstärke zwischen der Innenfläche und der korrespondierenden Außenfläche des mindestens einen Formteils so vorgegeben werden, dass sich eine lastoptimierte Struktur ergibt. Dies hat den Vorteil, dass die Materialstärke bzw. der Querschnitt zwischen der Innenfläche und der korrespondierenden Außenfläche des Formteils lediglich ein Mindestmaß an erforderlicher Materialmenge aufweist. Dadurch kann das Formteilgewicht gegenüber der konventionellen Bauweise der Formteile deutlich reduziert werden. Die Auslegung der Materialstärke kann mittels einer topologischen Betrachtung erfolgen, wodurch Materialanhäufungen vermieden bzw. minimiert werden können. Grundsätzlich weist eine derart hergestellte Gussform eine gewichtsoptimierte Konstruktion mit gleichzeitig lastoptimierter Struktur unter Beibehaltung der Qualitätseigenschaften der Gussform und unter Wahrung der Funktion der Gussform auf.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gussform ist das mindestens eine Formteil als Stahlgussteil ausgeführt. Die Ausführung als Stahlgussteil ermöglicht in vorteilhafter Weise eine günstige und leichte Bearbeitung des Formteils, welcher beim Gießprozess zur Herstellung des Bauteils, insbesondere unter hohen Gießtemperaturen und Gießdrücken, formstabil bleibt. Für die Herstellung eines solchen Formteils werden die vorteilhaften Eigenschaften des Werkstoffes Stahl und die gestalterischen Vorteile der gießtechnischen Formgebung genutzt. Aus Stahlguss hergestellte Formteile weisen neben guten mechanischen Eigenschaften eine hohe Duktilität und gute Schweißbarkeit auf. Damit ist ein aus Stahlguss hergestelltes Formteil besonders solide und benötigt keinen Formrahmen, wie beispielsweise ein Formteil aus Grauguss. Im Gegensatz zu Formteilen aus Grauguss sind nachträgliche Änderungen an Formteilen aus Stahlguss schweißtechnisch kostengünstig und problemlos realisierbar, insbesondere mit konventionellen spanabhebenden Nachbearbeitungstechniken. Eine Nacharbeit der Gussform ist daher ohne großen Aufwand und mit geringen Kosten möglich. Die Herstellung der Formteile aus Stahlguss ermöglicht außerdem eine schnelle und kostengünstige Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen und/oder Endprodukten. Der Einsatz von Formteilen aus Stahlguss ist bei der Fertigung von Bauteilen in größeren Stückzahlen ökonomisch nutzbar.
  • Zweckmäßigerweise weisen die mindestens zwei Formteile jeweils mindestens eine Temperiereinheit auf. In vorteilhafter Weise ermöglicht die Temperiereinheit auf eine einfache Weise eine optimale Temperierung der Formteile und eine Kompensation der überschüssigen Wärme während des Gießprozesses über die Form. Somit wird durch die Ausgestaltung der Temperiereinheit das Kühlmittel gezielt zu seinem Bestimmungsort geleitet, um möglichst effektiv die Wärme am Entstehungsort aufzunehmen und abzuführen. Dabei werden vorzugsweise definierte Bereiche der Formteile kontrolliert und gleichmäßig auf einer bestimmten Temperatur gehalten. Vorzugsweise gelingt die Temperierung umso besser, je kleiner die wärmeführende Masse der Formteile ist, welche ebenfalls während des Fertigungsprozesses gekühlt werden muss. Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gussform weisen die Formteile eine reduzierte thermische Masse auf, wodurch die Bauteile während des Fertigungsprozesses in vorteilhafter Weise schnell und gleichmäßig abgekühlt werden können. Dadurch können in vorteilhafter Weise kurze Zykluszeiten umgesetzt und die Bauteile trotzdem mit einer hohen Qualität hergestellt werden, so dass in kurzer Zeit hohe Stückzahlen kostenoptimiert hergestellt werden können.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gussform kann die mindestens eine Temperiereinheit mindestens einen Fluidkanal umfassen, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und effiziente Temperatursteuerung. In vorteilhafter Weise wird ein im Kreislauf zirkulierendes Fluid bzw. Kühlmittel an der Wärmequelle entlanggeführt, erwärmt sich dabei und gibt die aufgenommene Wärme an einer Wärmesenke wieder ab. Auf Grund der einfachen Ausführung der Temperiereinheit kann eine störungsfreie Temperatursteuerung gewährleistet werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gussform ist die Anzahl der Fluidkanäle in der mindestens einen Temperiereinheit an den gewünschten Wärmeaustauschprozess angepasst. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der Fluidkanäle in Abhängigkeit von der Größe des Bauteils bzw. von der Größe der Kavität und der beim Gießen des Bauteils entstehenden Wärme variiert werden kann und eine optimale Temperierung eingestellt werden kann. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine großflächige Wärmeübertragung von den Formteilen auf die Fluidkanäle stattfinden und die Formteile können größenunabhängig gleichmäßig gekühlt werden, so dass im Bereich der Kavität im Wesentlichen gleiche Temperaturwerte vorliegen. Zusätzlich oder alternativ können Form und/oder Abmessungen des mindestens einen Fluidkanals in der mindestens einen Temperiereinheit an den gewünschten Wärmeaustauschprozess angepasst werden. So können die Fluidkanäle in Bereichen großer Wärmequellen, wie beispielsweise an Stellen, an welchen das Bauteil eine große Wandstärke aufweist, in vorteilhafter Weise einen vergrößerten Querschnitt aufweisen, um die wirksame Oberfläche für die Wärmeübertragung zu vergrößern und so eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu gewährleisten. Des Weiteren kann über die Form und/oder die Abmessungen der Fluidkanäle die Kühlmittelmenge definiert geregelt und eine optimale Temperierung der Formteile umgesetzt werden. Derart ausgestaltete Fluidkanäle weisen den besonderen Vorteil auf, dass Bauteile mit ungleichmäßiger Wandstärke oder geometrisch komplizierte Bauteile mit unebenem Oberflächenverlauf auf Grund der gleichmäßigen Temperaturverteilung bzw. der optimierten Temperaturregelung punktgenau gekühlt werden können, so dass die Qualität der gegossenen Bauteile wesentlich verbessert werden kann.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der Verlauf des mindestens einen Fluidkanals im Wesentlichen der Kontur der Kavität folgt. Dies hat den Vorteil, dass das kalte einströmende Kühlmittel die entstehende Wärme am Entstehungsort im Bereich der Wärmequelle bzw. der Kavität gut aufnehmen und von der Wärmequelle abtransportieren kann, so dass die Formteile immer einen gleichbleibenden Temperaturverlauf aufweisen. Durch den Verlauf des mindestens einen Fluidkanals entlang der Kontur der Kavität kann das Kühlmittel gezielt an seinen Bestimmungsort geleitet werden, wodurch Spannungsgefälle innerhalb der Formteile sowie thermische Probleme beim Einsatz der Gussform im Herstellungsprozess reduziert werden können.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der mindestens eine Fluidkanal mit einem vorgebbaren Abstand zur Innenfläche im Formteil angeordnet ist. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine einfache und effiziente Temperatursteuerung in der Nähe des Bauteils möglich. Auf Grund der einfachen Ausführung der Temperiereinheit kann eine im Wesentlichen störungsfreie Temperatursteuerung bzw. Temperaturregelung gewährleistet werden. Zudem kann der Abstand des Fluidkanals zur Kavität so gewählt werden, dass die Festigkeit des Formteils positiv beeinflusst wird. Der Abstand des Fluidkanals zur Innfläche des Formteils wird so vorgegeben, dass eine optimale und effiziente Kühlung entlang der Kavität ermöglicht wird. Ein wesentlicher Vorteil der konturnahen Kühlung der Formteile liegt darin, dass die Bauteile in einer gleichmäßigen reproduzierbaren hohen Qualität herstellbar sind. Qualitätsmängel, wie beispielsweise Verzug oder Spannungen innerhalb der Bauteile, können durch die Temperiereinrichtung vermieden werden.
  • Zweckmäßigerweise münden Eingang und/oder Ausgang des mindestens einen Fluidkanals an einer Außenfläche und/oder Stirnfläche des mindestens einen Formteils. Dadurch lassen sich die Fluidkanäle in vorteilhafter Weise einfach und schnell mit einer außerhalb der Gussform angeordneten Kühlmitteleinheit verbinden. Insbesondere sind hierdurch eine nahezu beliebige Zusammenfassung der Eingänge und Ausgänge zu einer oder mehreren Baugruppen und eine problemlose Verbindung der Eingänge und Ausgänge mit einer oder mehreren Kühlmitteleinheiten möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass die Eingänge und Ausgänge der Fluidkanäle auf Grund der einfachen Ausführung eine störungsfreie Temperatursteuerung ermöglichen.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gussform zum Druckgießen eines Bauteils.
  • Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist die Gussform 10 zum Druckgießen eines Bauteils 12 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei eine Kavität bzw. einen Gussraum umschließende Formteile 10.1, 10.2 mit korrespondierenden Außenflächen 10.1b, 10.2b und Innenflächen 10.1a, 10.2a auf, wobei die Innenflächen 10.1a, 10.2a eine Form der Kavität vorgeben. Die beiden Formteile 10.1, 10.2 bilden den Gussraum bzw. die Kavität zur Aufnahme eines Werkstoffs für das Bauteil 12 bzw. zur Aufnahme des Bauteils 12. Die Gussform 10 ist teilbar ausgeführt, indem diese im dargestellten Ausführungsbeispiel das erste Formteil 10.1, eine so genannte erste Formhälfte, und das zweite Formteil 10.2, eine so genannte zweite Formhälfte, aufweist. Zum Öffnen der Gussform 10 und zum Entnehmen des Bauteils 12 ist das erste Formteil 10.1 vom zweiten Formteil 10.2 trennbar. Zum Gießen des Bauteils 12 wird die Gussform 10 geschlossen, indem die beiden Formteile 10.1, 102 zusammengeführt werden. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann die Gussform 10 auch aus mehr als zwei Formteilen bestehen.
  • Um eine Gussform 10 zum Druckgießen eines Bauteils 12 bereitzustellen, welche in der Herstellung kostengünstig ist und bei gewichtsoptimiertem Aufbau eine ausreichende Kühlung der Gussform 10 gewährleistet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Außenflächen 10.1b, 10.2b der mindestens zwei Formteile 10.1, 10.2 so ausgeführt sind, dass die Kontur der mindestens zwei Formteile 10.1, 10.2 im Wesentlichen der Kontur der Kavität entspricht. Dadurch verlieren die beiden Formteile 10.1, 10.2 ihre kastenförmige Geometrie, welche bei in herkömmlicher Bauweise ausgeführten Gussformen verwendet wird. Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, weisen die beiden Formteile 10.1, 10.2 in Öffnungsrichtung 22 jeweils eine unebene Außenfläche 10.1b, 10.2b und senkrecht zur Öffnungsrichtung 22 jeweils eine ebene Außenfläche auf.
  • Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Gussform 10 ist eine Materialstärke zwischen der Innenfläche 10.1a, 10.2a und der korrespondierenden Außenfläche 10.1b, 10.2b des mindestens einen Formteils 10.1, 10.2 so vorgegeben, dass sich eine lastoptimierte Struktur ergibt. Die Auslegung der Gussform 10 erfolgt vorzugsweise mittels einer topologischen Betrachtung, wonach der Aufbau einer solchen Gussform 10 im sogenannten Fachwerkkonzept keinen Formrahmen benötigt und somit in einem generativen Fertigungsverfahren erfolgen kann. Das generative Fertigungsverfahren eignet sich zur schnellen und kostengünstigen Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen und Endprodukten. Damit die Gussform 10 die erforderliche Festigkeit aufweist, ist das mindestens eine Formteil 10.1, 10.2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stahlgussteil ausgeführt. Dadurch können Materialanhäufungen sehr stark minimiert werden und die thermische Masse der Formteile 10.1, 10.2 bzw. das Gewicht der Gussform 10 reduziert sich deutlich. Die aus Stahlguss hergestellte vereinfachte bzw. verjüngte Gussform 10 weist in vorteilhafter Weise eine ausreichende Festigkeit auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Formteil 10.1, 10.2 vorzugsweise aus Stahl, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkstoffe vorstellbar sind.
  • Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, weisen die Formteile 10.1, 10.2 jeweils mindestens eine Temperiereinheit 14.1, 14.2 auf. Die mindestens eine Temperiereinheit 14.1, 14.2 umfasst jeweils mindestens einen Fluidkanal 14.1a, 14.2a, 14.2b, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kühlmittel um Öl, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kühlmittel verwendet werden können. In vorteilhafter Weise entlastet die konstruktiv entfernte thermische Masse der Formteile 10.1, 10.2 die Temperiereinheit 14.1, 14.2, wodurch die Kühlung bzw. die Kühlungssteuerung der kleineren thermischen Masse der Formteile 10.1, 10.2 wesentlich verbessert werden kann.
  • Die Anzahl der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b in der mindestens einen Temperiereinheit 14.1, 142 kann an den gewünschten Wärmeaustauschprozess angepasst werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Formteil 10.1 eine Temperiereinheit 14.1 mit einem Fluidkanal 14.1a und das Formteil 10.2 eine Temperiereinheit 14.2 mit zwei Fluidkanälen 14.2a, 14.2b auf. Mit zunehmender Größe des Bauteils 12 bzw. der Kavität steigt die Wärmeeinbringung in die Gussform 10. Über die Anzahl der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b kann die wirksame zur Wärmeübertragung nutzbare Oberfläche in vorteilhafter Weise vergrößert und damit einer erhöhten Wärmeeinbringung in die Gussform 10 entgegengewirkt werden, wodurch eine gleichmäßige Temperierung der Bauteile 12 bzw. der Kavität gewährleistet werden kann.
  • Zusätzlich oder alternativ kann zur Vergrößerung der wirksamen Oberfläche zur Wärmeübertragung bzw. zur Anpassung an den gewünschten Wärmeaustauchprozess auch die Form und/oder die Abmessungen des mindestens einen Fluidkanals 14.1a, 14.2a, 14.2b angepasst werden. Hierzu besteht die Möglichkeit das Formteil 10.1, 10.2 der Gussform 10 über einen einzigen Fluidkanal zu temperieren, welcher mit gekühltem oder bei Bedarf mit erhitztem Medium beaufschlagt werden kann. Dazu kann der Fluidkanal der Temperiereinheit 14.1, 14.2 einen bogenförmigen und/oder ringförmigen und/oder schlangenförmigen und/oder spiralförmigen Verlauf aufweisen. Ferner kann sich ein einzelner Fluidkanal 14.1a, 14.2a, 14.2b über die Kavität verzweigen und/oder zu einem Hohlraum vergrößern und nach der Kavität wieder zu einem Fluidkanal 14.1a, 14.2a, 14.2b zusammengeführt werden. Bei der Ausbildung eines Hohlraums können Stützstege vorgesehen werden, um eine ausreichende Stabilität und eine ausreichende Steifigkeit des Formteils 10.1, 10.2 für die Herstellung von Bauteilen 12 zu gewährleisten, Bei der Verwendung von mehreren Fluidkanälen 14.1a, 14.2a, 14.2b bzw. von verzweigten Fluidkanälen können diese über Verbindungskanäle mit einander verbunden werden. Neben den beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausführungsformen und Kombinationen von Fluidkanälen 14.1a, 14.2a, 14.2b denkbar, um eine optimale Temperierung der Formteile 10.1, 10.2 zu erzielen.
  • Des Weiteren kann die zunehmende Wärmeeinbringung in die Gussform 10 beispielsweise auch durch eine Vergrößerung des Querschnitts des mindestens einen Fluidkanals 14.1a, 14.2a, 14.2b kompensiert werden. Die Querschnittsvergrößerung des mindestens einen Fluidkanals 14.1a, 14.2a, 14.2b führt ebenfalls zu einer Vergrößerung der wirksamen Oberfläche zur Wärmeübertragung, wobei gleichzeitig der Durchfluss des Kühlmittels erhöht werden kann. In Kombination mit den Ausführungsformen der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b steht eine große Vielfalt an Ausführungsformen und Möglichkeiten zur Verfügung, die Formteile in unterschiedlicher Größe auf einfache Art optimal zu temperieren.
  • Zweckmäßigerweise folgt der Verlauf des mindestens einen Fluidkanals 14.1a, 14.2a, 14.2b im Wesentlichen der Kontur der Kavität. Dadurch können die Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b im Herstellprozess in vorteilhafter Weise optimal entlang der Kontur des Bauteils 12 positioniert werden und punktgenau kritische Bereiche des Bauteils 12 temperieren. Durch die unmittelbare Nähe der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b zur Wärmequelle kann der Wärmeaustauschprozess optimal erfolgen. Sowohl die geringere thermische Masse als auch der reduzierte Abstand der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b zur Kavität führt zu einer deutlich verbesserten Regelbarkeit der Temperatur in der Gussform 10. Somit kann eine optimale Temperierung der Gussform 10 schneller umgesetzt werden.
  • Der mindestens eine Fluidkanal 14.1a, 14.2a, 14.2b ist mit einem vorgebbaren Abstand zur Innenfläche 10.1a, 10.2a im Formteil 10.1, 10.2 angeordnet. In vorteilhafter Weise kann der Fluidkanal 14.1a, 14.2a, 14.2b abhängig von der Geometrie des Bauteils 12 einen unterschiedlichen Verlauf aufweisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft der Fluidkanal 14.1a im Formteil 10.1 nahezu parallel entlang der Kontur des Bauteils 12 bzw. der Kavität. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fluidkanäle 14.2a, 14.2b derart im Formteil 10.2 angeordnet, dass sich ein stufenartiger konturbezogener Verlauf des Fluidkanals 14.2a bzw. ein nahezu geradliniger paralleler Verlauf des Fluidkanals 14.2b zur Kontur des Bauteils 12 bzw. der Kavität ergibt.
  • Eingang 16.1, 16.2a, 16.2b und/oder Ausgang 18.1, 18.2a, 18.2b des mindestens einen Fluidkanals 14.1a, 14.2a, 14.2b münden an einer Außenfläche 10.1b, 10.2b und/oder Stirnfläche 20.1, 20.2 des mindestens einen Formteils 10.1, 10.2. Die Anordnung der Eingänge 16.1, 16.2a, 16.2b und/oder Ausgänge 18.1, 18.2a, 18.2b der Fluidkanäle 14.1a, 14.2a, 14.2b sind abhängig von der Größe des zu kühlenden Bauteils 12 und können an unterschiedlichen Stellen der Formteile 10.1, 10.2 angeordnet sein. Die Eingänge 16.1, 16.2a, 16.2b und/oder die Ausgänge 18.1, 18.2a, 18.2b können in vorteilhafter Weise je nach Belastungsfall zu einer oder mehreren Baugruppen beliebig zusammengefasst werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gussform
    10.1, 10.2
    Formteil
    10.1a, 10.2a
    Innenfläche (Formteil)
    10.1b, 10.2b
    Außenfläche (Formteil)
    12
    Bauteil
    14.1, 14.2
    Temperiereinheit
    14.1a, 14.2a, 14.2b
    Fluidkanal
    16.1, 16.2a, 16.2b
    Eingang (Fluidkanal)
    18.1, 18.2a, 18.2b
    Ausgang (Fluidkanal)
    20.1, 20.2
    Stirnfläche
    22
    Öffnungsrichtung (Gussform)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006001716 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Gussform zum Druckgießen eines Bauteils (12), welche mindestens zwei eine Kavität umschließende Formteile (10.1, 10.2) mit korrespondierenden Außenflächen (10.1b, 10.2b) und Innenflächen (10.1a, 10.2a) aufweist, wobei die Innenflächen (10.1a, 10.2a) eine Form der Kavität vorgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (10.1b, 10.2b) der mindestens zwei Formteile (10.1, 10.2) so ausgeführt sind, dass die Kontur der mindestens zwei Formteile (10.1, 10.2) im Wesentlichen der Kontur der Kavität entspricht.
  2. Gussform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialstärke zwischen der Innenfläche (10.1a, 10.2a) und der korrespondierenden Außenfläche (10.1b, 10.2b) des mindestens einen Formteils (10.1, 10.2) so vorgegeben ist, dass sich eine lastoptimierte Struktur ergibt.
  3. Gussform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formteil (10.1, 10.2) als Stahlgussteil ausgeführt ist.
  4. Gussform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Formteile (10.1, 10.2) jeweils mindestens eine Temperiereinheit (14.1, 14.2) aufweisen.
  5. Gussform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Temperiereinheit (14.1, 14.2) mindestens einen Fluidkanal (14.1a, 14.2a, 14.2b) umfasst, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist.
  6. Gussform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Fluidkanäle (14.1a, 14.2a, 14.2b) der mindestens einen Temperiereinheit (14.1, 14.2) an den gewünschten Wärmeaustauschprozess angepasst ist.
  7. Gussform nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Form und/oder Abmessungen des mindestens einen Fluidkanals (14.1a, 14.2a, 14.2b) in der mindestens einen Temperiereinheit (14.1, 14.2) an den gewünschten Wärmeaustauschprozess angepasst sind.
  8. Gussform nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des mindestens einen Fluidkanals (14.1a, 14.2a, 14.2b) im Wesentlichen der Kontur der Kavität folgt.
  9. Gussform nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fluidkanal (14.1a, 14.2a, 14.2b) mit einem vorgebbaren Abstand zur Innenfläche (10.1a, 10.2a) im Formteil (10.1, 10.2) angeordnet ist.
  10. Gussform nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Eingang (16.1, 16.2a, 16.2b) und/oder Ausgang (18.1, 18.2a, 18.2b) des mindestens einen Fluidkanals (14.1a, 14.2a, 14.2b) an einer Außenfläche (10.1b, 10.2b) und/oder Stirnfläche (20.1, 20.2) des mindestens einen Formteils (10.1, 10.2) münden.
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