DE102015015368A1 - Casting mold for producing different construction variants of a casting, in particular for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Gießform zum Herstellen von unterschiedlichen Bauvarianten eines Gussteils, mit einer Grundform, welche wenigstens eine Aufnahme aufweist, und mit wenigstens einem Gießformeinsatz (10a), welcher zumindest teilweise in der Aufnahme anordenbar und zumindest teilweise mit einem Gießwerkstoff zum Herstellen des Gussteils zu umgießen ist, wobei der Gießformeinsatz (10a) wahlweise in einer ersten Drehstellung zum Herstellen einer ersten der Bauvarianten und in einer von der ersten Drehstellung unterschiedlichen zweiten Drehstellung zum Herstellen einer zweiten der Bauvarianten in der Aufnahme anordenbar ist.The invention relates to a casting mold for producing different construction variants of a casting, with a basic shape, which has at least one receptacle, and with at least one casting insert (10a), which can be arranged at least partially in the receptacle and at least partially with a casting material for producing the casting is cast, wherein the mold insert (10a) is selectively arranged in a first rotational position for producing a first of the construction variants and in a different from the first rotational position second rotational position for producing a second of the construction variants in the recording.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gießform zum Herstellen von unterschiedlichen Bauvarianten eines Gussteils, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a casting mold for producing different construction variants of a casting, in particular for a vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Gießform zum Herstellen von unterschiedlichen Bauvarianten eines Gussteils, insbesondere für ein Fahrzeug, ist bereits aus
Da die Grundform und der Gießformeinsatz den Formhohlraum jeweils zumindest teilweise begrenzen, kommt der Gießwerkstoff in jeweiligen Kontakt mit der Grundform und dem Gießformeinsatz, sodass zumindest ein Teil einer herzustellenden Form des Gussteils mittels der Grundform und mittels des Gießformeinsatzes hergestellt wird.Since the basic mold and the mold insert at least partially delimit the mold cavity, the casting material comes into contact with the basic mold and the mold insert so that at least a part of a mold to be produced is produced by means of the basic mold and by means of the mold insert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gießform der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass auf besonders einfache Weise eine hohe Varianz an Gussteilen realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a mold of the type mentioned in such a way that in a particularly simple manner, a high variance of castings can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gießform mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a mold with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Gießform der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass auf besonders einfache Weise eine besonders hohe Varianz an Gussteilen realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gießformeinsatz wahlweise in einer ersten Drehstellung zum Herstellen einer ersten der Bauvarianten und in einer von der ersten Drehstellung unterschiedlichen zweiten Drehstellung zum Herstellen einer zweiten der Bauvarianten in der Aufnahme anordenbar ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Grundform zumindest im Bereich der Aufnahme und in wenigstens einem sich an die Aufnahme anschließenden Teilbereich symmetrisch, insbesondere punktsymmetrisch oder spiegelsymmetrisch, ausgebildet ist. Hierdurch können unterschiedliche Bauvarianten des Gussteils auf besonders einfache Weise mittels der erfindungsgemäßen Gießform hergestellt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass eine Umfangskontur, insbesondere Außenumfangskontur, des Gießformeinsatzes einer Kontur, insbesondere Innenkontur, der als Aussparung ausgebildeten Aufnahme zumindest im Wesentlichen entspricht. Insbesondere ist es möglich, dass die Aufnahme kreissymmetrisch ist, sodass der Gießformeinsatz in der Aufnahme (Aussparung) zumindest nahezu beliebig graduell drehbar ist. Es sind ferner andere Symmetrien denkbar, bei denen der Gießformeinsatz aus der Ausnehmung entnommen, jedoch um einen Winkel gedreht in die gleiche Aufnahme wieder eingebracht werden kann. Bei geringem Spiel in der Aufnahme ist der Gießformeinsatz sehr genau nicht verrückbar dort positioniert. Für weitere Bauvarianten beziehungsweise Varianzen können Nachbearbeitungen des Gießformeinsatzes, insbesondere an seiner Abgusskontur, sorgen. Denkbar wäre hier eine zerspanende Bearbeitung und/oder ein additives Verfahren wie 3D-Drucken oder Metallpulveraufschweißen.In order to develop a casting mold of the type mentioned in such a way that a particularly high variance of castings can be realized, it is inventively provided that the mold insert either in a first rotational position for producing a first of the construction variants and in one of the first rotational position different second rotational position for producing a second of the construction variants in the receptacle can be arranged. It has been found to be particularly advantageous if the basic shape is formed symmetrically, in particular point-symmetrically or mirror-symmetrically, at least in the region of the receptacle and in at least one subregion adjoining the receptacle. As a result, different construction variants of the casting can be produced in a particularly simple manner by means of the casting mold according to the invention. In particular, it is conceivable that a circumferential contour, in particular outer peripheral contour, of the casting mold insert corresponds to a contour, in particular inner contour, of the recess designed as a recess, at least substantially. In particular, it is possible that the receptacle is circular symmetrical, so that the mold insert in the receptacle (recess) is at least almost arbitrarily gradually rotatable. There are also other symmetries conceivable in which the mold insert removed from the recess, but rotated by an angle in the same recording can be introduced again. With little play in the recording of the mold insert is very precisely not insensitive positioned there. For further construction variants or variances post-processing of the mold insert, in particular on its casting contour, provide. Conceivable here would be a machining and / or an additive process such as 3D printing or metal powder welding.
Die erfindungsgemäße Gießform ist als modulare Form ausgebildet, bei welcher beispielsweise einzelne Gießformeinsätze ausgewechselt oder ein Gießformeinsatz relativ zur Grundform gedreht und in unterschiedlichen Drehstellungen in die Aufnahme eingebracht beziehungsweise eingesetzt werden kann. Mittels der unterschiedlichen Drehstellungen, in denen der Gießformeinsatz in der Aufnahme angeordnet beziehungsweise anordenbar ist, können unterschiedliche Bauvarianten des Gussteils hergestellt werden. Zusätzlich kann dies mit weiteren zum Beispiel additiven Verfahren am fertig gegossenen Gussteil kombiniert werden, um weitere Varianzen zu erzeugen. Hierbei kann 3D-Drucken und/oder Schweißen zum Einsatz kommen. Mit anderen Worten ist es möglich, Bauvarianten des Gussteils derart herzustellen, dass das Gussteil nach dem Gießen mittels eines weiteren Verfahrens, insbesondere eines additiven Verfahrens, bearbeitet wird. Ferner ist es denkbar, durch eine Bearbeitungsoperation wie beispielsweise Zerspanen, Laserschneiden und/oder Wasserstrahlschneiden, einen Bereich des gegossenen Gussteils zu entfernen, um so weitere Varianzen herzustellen.The casting mold according to the invention is designed as a modular shape in which, for example, individual mold inserts exchanged or a mold insert can be rotated relative to the basic shape and introduced or used in different rotational positions in the recording. By means of the different rotational positions in which the mold insert is arranged or can be arranged in the receptacle, different construction variants of the cast part can be produced. In addition, this can be combined with other, for example, additive processes on the finished cast casting to produce further variances. This 3D printing and / or welding can be used. In other words, it is possible to produce construction variants of the casting in such a way that the casting is processed after casting by means of a further method, in particular an additive method. Furthermore, it is conceivable to remove a region of the cast casting by means of a machining operation, such as, for example, cutting, laser cutting and / or water-jet cutting, in order to produce further variances.
Mittels der erfindungsgemäßen Gießform können insbesondere Lagerböcke für Fahrerhauslagerungen von Nutzfahrzeugen durch Gießen hergestellt werden. Dort können insbesondere auch redundante Konturen wie beispielsweise doppelte Gewindedome vorgehalten werden, die nur wechselweise je nach notwendiger Varianz verwendet werden. Darüber hinaus ist es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Gießform die Kosten für das Entgraten des Gussteils gering zu halten, indem Entgratungswerkzeuge ebenfalls modular aufgebaut sind und auf einer symmetrischen Grundkontur aufbauen. Somit können die Kosten für Gieß- und Entgratwerkzeuge aufgrund der Wiederverwendung von Formkonturen gesenkt werden. Ferner kann die Gießform besser ausgelastet werden. Die Teilevarianz kann so mit einem nur geringen Aufwand dargestellt werden.By means of the mold according to the invention in particular bearing blocks for cab bearings of commercial vehicles can be produced by casting. In particular, redundant contours, such as, for example, double threaded domes, which are only used alternately depending on the required variance, can also be provided there. In addition, it is possible by means of the casting mold according to the invention to keep the costs for deburring the casting low by Deburring tools are also modular and build on a symmetrical base contour. Thus, the cost of casting and deburring tools can be reduced due to the reuse of mold contours. Furthermore, the mold can be better utilized. The parts variance can be displayed with only a small effort.
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass Bauteile, die durch Urformen und somit beispielsweise durch Gießen hergestellt werden, eine Form, insbesondere eine Gießform, benötigen. Die Kosten für eine solche Form sind nicht unerheblich und verhindern üblicherweise den Einsatz von urformenden Prozessen bei geringen Stückzahlen. Insbesondere im Fahrzeugbau, insbesondere Nutzfahrzeugbau, sind urformende Bauteile selten wirtschaftlich, da eine Varianz zwischen verschiedenen Fahrzeugvarianten und Einbaulagen die Stückzahl für eine Variante des Bauteils niedrig hält. Beispielsweise wird bei Nutzfahrzeugen das Fahrerhaus oft über ein Drehgelenk im vorderen Bereich gelagert. Das Drehgelenk kann direkt einen fahrerhausseitigen Lagerbock mit einem rahmenseitigen Lagerbock koppeln oder es kann sich zusätzlich noch eine Schwinge oder Blattfeder zwischen den Lagerböcken befinden. Bei den Lagerböcken existieren ähnliche Bauteile, die durch seitliche Varianz und/oder durch unterschiedliche Fahrzeugtypen unterschiedlich sind. Unter der seitlichen Varianz ist zu verstehen, dass eine erste Bauvariante beispielsweise auf der linken Seite und eine zweite Bauvariante auf der rechten Seite angeordnet wird. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Gießform können solche unterschiedlichen Bauvarianten auf besonders einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden.The invention is based in particular on the knowledge that components which are produced by prototyping and thus, for example, by casting require a mold, in particular a casting mold. The cost of such a form are not insignificant and usually prevent the use of urformenden processes in small quantities. Especially in vehicle construction, especially commercial vehicle, primitive components are rarely economical, since a variance between different vehicle variants and mounting positions keeps the number of pieces for a variant of the component low. For example, in commercial vehicles, the cab is often stored via a swivel joint in the front area. The swivel joint can directly connect a cab-side bearing block with a frame-side bracket or it may additionally be a rocker or leaf spring between the bearing blocks. In the bearing blocks similar components exist that are different by lateral variance and / or by different vehicle types. The lateral variance means that a first construction variant is arranged, for example, on the left side and a second construction variant on the right side. By using the mold according to the invention, such different construction variants can be produced in a particularly simple and cost-effective manner.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Durch den Formeinsatz
Um eine besonders hohe Varianz auf besonders einfache Weise zu realisieren, ist es bei der Gießform vorgesehen, dass der jeweilige Formeinsatz
Ferner dient der Formeinsatz
Durch einen Richtungspfeil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005054616 B3 [0002] DE 102005054616 B3 [0002]
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EP3907020A1 (en) | 2020-05-05 | 2021-11-10 | Oskar Frech GmbH + Co. KG | Die casting tool system |
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DE102005054616B3 (en) | 2005-11-16 | 2006-11-09 | Hydro Aluminium Mandl&Berger Gmbh | Durable mold for light metal castings, especially cylinder heads, has a mold body with hollow zones to mold insert bodies to take the molten metal with shoulder in a positive fit at shaped holders and spaces to allow expansion of cold molds |
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2015
- 2015-11-28 DE DE102015015368.4A patent/DE102015015368A1/en not_active Withdrawn
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