DE102015111893A1 - injection mold - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug (20) zum Herstellen eines Kombinationsbauteils (5), das ein Metallteil (8) umfasst, das in dem Spritzgusswerkzeug (20) mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt wird. Um das Herstellen eines Kombinationsbauteils zu vereinfachen, umfasst das Spritzgusswerkzeug (20) zwei Dichteinsätze (32, 41), die aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind und zwischen denen das Metallteil beim Umspritzen mit dem unter Druck stehenden Kunststoff abgedichtet wird.The invention relates to an injection molding tool (20) for producing a combination component (5) which comprises a metal part (8) which is encapsulated in the injection molding tool (20) with plastic under pressure. In order to simplify the production of a combination component, the injection molding tool (20) comprises two sealing inserts (32, 41), which are formed from a plastic material and between which the metal part is sealed during encapsulation with the pressurized plastic.
Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug zum Herstellen eines Kombinationsbauteils, das ein Metallteil umfasst, das in dem Spritzgusswerkzeug mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Kombinationsbauteils in einem derartigen Spritzgusswerkzeug. The invention relates to an injection molding tool for producing a combination component, which comprises a metal part, which is encapsulated in the injection molding tool with plastic under pressure. The invention further relates to a method for producing a combination component in such an injection molding tool.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, das Herstellen eines Kombinationsbauteils, das ein Metallteil umfasst, das in einem Spritzgusswerkzeug mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt wird, zu vereinfachen. The object of the invention is to simplify the production of a combination component, which comprises a metal part, which is encapsulated in an injection molding tool with plastic under pressure.
Die Aufgabe ist bei einem Spritzgusswerkzeug zum Herstellen eines Kombinationsbauteils, das ein Metallteil umfasst, das in dem Spritzgusswerkzeug mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt wird, dadurch gelöst, dass das Spritzgusswerkzeug zwei Dichteinsätze umfasst, die aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind und zwischen denen das Metallteil beim Umspritzen mit dem unter Druck stehenden Kunststoff abgedichtet wird. Das Metallteil wird nur an seinem äußeren Umfangsrand mit dem unter Druck stehenden Kunststoff umspritzt. Dabei verhindern die Dichteinsätze, dass der unter Druck stehende Kunststoff in unerwünschter Art und Weise mit dem Inneren des Metallteils in Kontakt kommt. Das Metallteil hat vorzugsweise eine flächige Ausdehnung und soll funktionsbedingt nicht über die gesamte Fläche mit Kunststoff umspritzt werden, sondern nur an dem überstehenden Umfangsrand des Metallteils mit dem unter Druck stehenden Kunststoff umspritzt werden. Dabei üben die Dichteinsätze ihre Dichtfunktion aus. Darüber hinaus ermöglichen die Dichteinsätze einen Ausgleich von herstellungsbedingten Toleranzen des Metallteils. Somit üben die Dichteinsätze aus dem Kunststoffmaterial eine Doppelfunktion aus. Diese Doppelfunktion kann mit einem herkömmlichen Spritzgusswerkzeug, das zum Beispiel aus einem Werkzeugstahl oder aus einem Aluminiummaterial gebildet ist, nicht ausgeübt werden. The object is achieved in an injection molding tool for producing a combination component comprising a metal part, which is encapsulated in the injection mold with pressurized plastic, achieved in that the injection molding tool comprises two sealing inserts, which are formed of a plastic material and between which the metal part in Encasing is sealed with the pressurized plastic. The metal part is encapsulated only at its outer peripheral edge with the pressurized plastic. The sealing inserts prevent the pressurized plastic from undesirably coming into contact with the interior of the metal part. The metal part preferably has an areal extent and, due to its function, should not be overmoulded with plastic over the entire area, but only be encapsulated on the protruding peripheral edge of the metal part with the plastic under pressure. The sealing inserts exercise their sealing function. In addition, the sealing inserts allow compensation of manufacturing tolerances of the metal part. Thus, the sealing inserts of the plastic material perform a dual function. This dual function can not be exerted with a conventional injection molding tool formed of, for example, a tool steel or an aluminum material.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinsätze aus dem Kunststoffmaterial temperaturbeständig und so elastisch beziehungsweise flexibel sind, dass der unter Druck stehende Kunststoff nicht zwischen das Metallteil und die Dichteinsätze eindringt. Dabei wird durch die Elastizität beziehungsweise Flexibilität des Kunststoffmaterials auf einfache Art und Weise der Ausgleich von herstellungsbedingten Toleranzen des Metallteils ermöglicht. A preferred embodiment of the injection molding tool is characterized in that the sealing inserts of the plastic material are temperature-resistant and so elastic or flexible that the pressurized plastic does not penetrate between the metal part and the sealing inserts. It is made possible by the elasticity or flexibility of the plastic material in a simple manner, the compensation of manufacturing tolerances of the metal part.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Dichteinsätzen ein Randbereich des Metallteils herausragt, der mit dem unter Druck stehenden Kunststoff umspritzt wird. Der überstehende Randbereich des Metallteils kann ganz oder teilweise mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt werden. Wenn der Randbereich des Metallteils vollständig mit dem unter Druck stehenden Kunststoff umspritzt wird, dann kann das Metallteil vorteilhaft mit einem Kunststoffrahmen versehen werden. A further preferred embodiment of the injection-molded tool is characterized in that between the sealing inserts an edge region of the metal part protrudes, which is encapsulated with the pressurized plastic. The protruding edge region of the metal part can be completely or partially overmolded with plastic under pressure. If the edge portion of the metal part is completely encapsulated with the pressurized plastic, then the metal part can be advantageously provided with a plastic frame.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinsätze aus einem Polyurethan-basierten Kunststoffmaterial gebildet sind. Mit dem Polyurethan-basierten Kunststoffmaterial wurden bei im Rahmen der Erfindung durchgeführten Versuchen gute Ergebnisse erzielt. A further preferred embodiment of the injection-molding tool is characterized in that the sealing inserts are formed from a polyurethane-based plastic material. Good results were achieved with the polyurethane-based plastic material in experiments carried out in the context of the invention.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinsätze in einer Matrize und in einem Stempel oder Kern des Spritzgusswerkzeugs angeordnet sind. Die Matrize und der Stempel oder Kern des Spritzgusswerkszeugs können zum Beispiel aus einem Werkzeugstahl oder einem Aluminiummaterial gebildet sein. Dabei sind die Dichteinsätze vorzugsweise nur in dem Bereich des Metallteils angeordnet, der nicht mit unter Druck stehendem Kunststoff umspritzt werden soll. A further preferred embodiment of the injection-molding tool is characterized in that the sealing inserts are arranged in a die and in a punch or core of the injection molding tool. The die and the punch or core of the injection molding tool may be formed of, for example, a tool steel or an aluminum material. The sealing inserts are preferably arranged only in the region of the metal part which is not to be overmolded with plastic under pressure.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil ein Metallgitter ist. Bei dem Metallgitter handelt es sich zum Beispiel um ein gestrecktes Metallgitter. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Metallgitter um ein gestrecktes Edelstahlgitter. A further preferred embodiment of the injection-molded tool is characterized in that the metal part is a metal grid. The metal grid is, for example, a stretched metal grid. Particularly preferably, the metal grid is a stretched stainless steel grid.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der unter Druck stehende Kunststoff einen Kunststoffrahmen für das Metallteil bildet. Der Kunststoffrahmen vereinfacht die Handhabung und einen Einbau des Kombinationsbauteils, zum Beispiel in ein Kraftfahrzeug. Another preferred embodiment of the injection molding tool is characterized in that the pressurized plastic forms a plastic frame for the metal part. The plastic frame simplifies the handling and installation of the combination component, for example in a motor vehicle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Spritzgusswerkszeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgusswerkzeug mindestens einen Dorn umfasst, mit dem das Metallteil zwischen den Dichteinsätzen positioniert wird. Das Spritzgusswerkzeug kann auch zwei oder mehr Dorne umfassen, um das Metallteil sicher zwischen den Dichteinsätzen zu positionieren. Dadurch wird eine reproduzierbare Herstellung von qualitativ hochwertigen Kombinationsbauteilen vereinfacht. A further preferred embodiment of the injection molding tool is characterized in that the injection molding tool comprises at least one mandrel, with which the metal part is positioned between the sealing inserts. The injection molding tool may also include two or more mandrels to securely position the metal part between the sealing inserts. This simplifies a reproducible production of high-quality combination components.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Herstellen eines Kombinationsbauteils in einem vorab beschriebenen Spritzgusswerkzeug alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das Metallteil zwischen den zwei Dichteinsätzen eingespannt wird, bevor das Metallteil in dem Spritzgusswerkzeug mit dem unter Druck stehenden Kunststoff umspritzt wird. Das Metallteil wird, vorzugsweise mit Hilfe des Dorns beziehungsweise der Dorne, zunächst bei geöffnetem Spritzgusswerkzeug zwischen dem Stempel oder Kern der Matrize mit den Dichteinsätzen positioniert. Bei einem Zufahren des Spritzgusswerkzeugs wird das Metallteil so zwischen den Dichteinsätzen eingespannt, dass die Dichteinsätze ihre Dichtwirkung entfalten können. Gleichzeitig werden beim Zufahren des Spritzgusswerkzeugs durch die Flexibilität beziehungsweise Elastizität der Dichteinsätze aus dem Kunststoffmaterial herstellungsbedingte Toleranzen des Metallteils ausgeglichen. In dem Spritzgusswerkzeug können auch zwei oder mehr Kombinationsbauteile gleichzeitig hergestellt werden. The above object is alternatively or additionally solved in a method for producing a combination component in an injection molding tool described above in that the metal part is clamped between the two sealing inserts before the metal part is encapsulated in the injection mold with the pressurized plastic. The metal part is, preferably with the help of the mandrel or the mandrels, initially positioned with the injection molding tool between the punch or core of the die with the sealing inserts. When closing the injection mold, the metal part is clamped between the sealing inserts so that the sealing inserts can develop their sealing effect. At the same time manufacturing tolerances of the metal part are compensated when the injection molding tool by the flexibility or elasticity of the sealing inserts from the plastic material. In the injection molding tool, two or more combination components can be produced simultaneously.
Die Erfindung betrifft des Weiteren auch einen Dichteinsatz für ein vorab beschriebenes Spritzgusswerkzeug. Der Dichteinsatz ist separat handelbar. The invention further relates to a sealing insert for a previously described injection molding tool. The sealing insert can be traded separately.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kombinationsbauteil mit einem Metallteil, das gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, insbesondere in einem vorab beschriebenen Spritzgusswerkzeug, mit einem Kunststoffrahmen umspritzt ist. If appropriate, the invention also relates to a combination component with a metal part which is encapsulated with a plastic frame in accordance with a method described above, in particular in an injection molding tool described above.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:
In
Darüber hinaus ist in
Bei dem Metallteil
Das Kombinationsbauteil
Bei dem Metallgitter
In
Das Spritzgusswerkzeug
In
Die Werkzeughälfte
Zwischen den beiden Werkzeughälften
Die in
Bei der Herstellung des Kombinationsbauteils
Sobald das Metallgitter
Beim weiteren Zufahren des Spritzgusswerkzeugs
Gleichzeitig werden durch die Elastizität und Flexibilität der Dichteinsätze
Das Metallgitter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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