DE102016011581B4 - Formeinsätze in Druckgießformen - Google Patents

Abstract

Formeinsätze in Druckgießformen, mit denen homogene sowie kontinuierliche Wärmeübergänge in und zwischen diesen, eine kurzzeitige Gießdruckableitung gewährleistet und bei Verschleiß sowie bei Änderung der Formkonturen und Formgebungsflächen ein lage- und wiederholgenauer Austausch gegen dimensionsgleich ausgebildete Formeinsätze, sowohl in festen Formhälften wie auch in, mit diesen über Linearführungen verbundenen, beweglichen Formhälften positioniert, realisierbar sind,und die in Formrahmen (5 und 12) einliegenden zweiteilig ausgebildeten Formeinsätze, wobei ein innerer Formeinsatz (2 und 9), der die Formgebungsflächen (15) trägt, in einem äußeren Formeinsatz (3 und 10), von diesem schalenartig und vollflächig umschlossen, gehalten und temperiert aufgenommen ist,wobei alle fügend in einer Passungsqualität H7/h6 eingelegten und miteinander verbundenen Formeinsätze aus dem gleichen Warmarbeitsstahl, die inneren Formeinsätze (2 und 9) aus zug- und reißfestem Stahlwerkstoff, ausgebildet sind und aus den verwendeten Rohmaterial-Platten (14) mit gleichgerichteten und zueinander passenden Strukturlinien-Verläufen trenn- und ausgeschnitten sind.

Description

• Gegenstand der Erfindung sind Formeinsätze, die in Druckgießformen lage- und wiederholgenau einbring- und austauschbar sind.
• Formeinsätze sind bekannte Funktionselemente in Druckgießformen. Ihre wesentlichsten Funktionen sind die Formgebung für das zu fertigende Druckgussteil und die Temperierung der Druckgießform, verbunden mit einer homogenen und kontinuierlichen Wärmeableitung und einer Ableitung des Gussdruckes aus Druckgießformen.
• Stand der Technik ist, diese Formeinsätze mehrteilig als Bauteile modular strukturierter Systeme gemeinsam mit den anderen als Platten ausgebildeten Funktionselementen zu mehrteiligen Druckgießformen zu fügen und diese abhängig von deren Folgenutzungen um- oder zurückzubauen. Dabei können die lösbar gehaltenen Formeinsätze und anderen Funktionselemente zustandsabhängig auch ausgetauscht werden. Beispielhaft sind Ausbildungen modular strukturierte Druckgießformen in
• • DE 10 2011 007 995 B4 ,
• • DE 10 2011 053 422 B4 ,
• • DE 195 29 614 A1 ,
• • DE 100 59 045 C1
und in
• • SU 159 37 79 A1
beschrieben, wobei das Fügen, Positionieren und Entpositionieren der Formeinsatz-Bauteile in und aus der Druckgießform als Aufgabe gestellt ist.
• Inhalt von
• • DE 36 26 019 C1 und
• Gegenstand der in
• • DE 31 34 398 A1
beschriebenen Druckgießform ist ein gussteilbezogen mehrteilig ausgebildeter Formeinsatz, der gemeinsam mit weiteren Funktionselementen in einem geteilten und verschließbaren Formträger untergebracht ist. Als Aufgabe ist gestellt, zur Herstellung der Druckgussteile die Bauteilform mit Druck zu verschließen und unter Druck die Schmelze darin zu verdrängen. Die Formeinheit, mit keramischen Bauteilen bestückt, ist außen thermisch hochgradig zu isolieren. Die Dosierung der Schmelze und deren Zuführung sind zeitlich getrennt.
• Nachteilig ist an diesen modularen Ausbildungen die Mehrteiligkeit der Druckgießformen und ihrer Formeinsätze als
• • ein kosten- und herstellungszeitaufwendiges Fügen, Positionieren und Entpositionieren der Formeinsätze,
• • eine aus der mosaikartigen Aneinanderreihung herleitbare Toleranzaddition und Konturverschiebung an den sich gegenüberliegenden Formgebungsflächen der Formeinsätze in den beweglichen und in den festen Formhälften und
• • eine durch die Mehrteiligkeit und die körperliche Getrenntheit der Formeinsatz-Bauteile behinderte Wärme- und Gussdruckableitung aus der Druckgießform.
• Ergänzend wird in
• • DE 195 29 614 A1
außerdem vorgeschlagen, den konturbildenden Teil von Formeinsätzen aus unlegiertem Stahl und nicht aus Warmarbeitsstahl zu fertigen und die Prototyp-Variante als Serien-Druckgießform mit zu verwenden.
• Nachteilig ist dabei die kurze Nutzungsdauer und geringe Qualität der so ausgebildeten Druckgießform.
• Abgeleitet aus den benannten Nachteilen dieser Ausbildungsvarianten von Formeinsätze besteht die zu lösende Problemstellung in
• • einer unaufwendigen Ausbildung und Austauschbarkeit von Formeinsätzen,
• • einer fügenden Einbringung der Formeinsätze in die Formrahmen in einer lage- und wiederholgenauen Verbindungsqualität,
• • der Gewährleistung eines homogenen und kontinuierlichen Wärmeüberganges zwischen den Formeinsätzen und
• • eine kurzzeitig ablaufende Gasdruckableitung.
• Die Problemstellung der Ausbildung von Formeinsätzen, die in Druckgießformen, mit denen homogene und kontinuierliche Wärmeübergänge sowie Gießdruckableitungen realisierbar und diese lage- und wiederholgenau einbring- und austauschbar sind, wird durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.
• Die in den Formrahmen einliegenden Formeinsätze sind zweiteilig ausgebildet. Sie bestehen aus dem gleichen Warmarbeitsstahl, wobei für den inneren Formeinsatz ein zug- und reißfester Stahlwerkstoff angewendet wird. Sie haben zueinander passende Strukturlinien-Verläufe.
• Ein innerer, mit einer Formgebungsfläche für die Formung des Druckgussteiles ausgestatteter, Formeinsatz ist in einem äußeren Formeinsatz, der dem inneren als Halte- und Temperierkörper dient, schalenartig und vollflächig umschlossen aufgenommen. Beide Formeinsätze sind über ihre Kontaktflächen zueinander und zu den Formrahmen entlang ihrer stirnseitigen Außenkonturen und Hohlräume, in einer Passungsqualität H7/h6 fügend eingelegt und positioniert, verbunden.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die innovative Ausbildung der Formeinsätze zur Einbringung in die Druckgießformen folgendes ermöglicht:
• • eine kosten- und herstellungszeitaufwendige Fertigung von austauschbaren inneren Formeinsätzen,
• • eine lage- und wiederholgenaue Positionierung der Formgebungsflächen an den inneren Formeinsätzen und eine hohe Qualität der Druckgießformen,
• • ein homogener und kontinuierlicher Wärmeübergang zwischen inneren und äußeren Formeinsätzen, auch nach einem Austausch,
• • eine kurzzeitige Gießdruckableitung
sowie eine
• • hohe und wiederholgenaue Verbindungsqualität zu gewährleisten.
• Die Erfindung ist vereinfacht an einem Ausführungsbeispiel einer Druckgießform dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung weitergehend erläutert.
• Es zeigen
• 1 eine Vorderansicht im Schnitt,
• 2 eine Draufsicht auf eine bewegliche Formhälfte mit inneren Formeinsätzen und
• 3 eine Draufsicht auf eine bewegliche Formhälfte ohne inneren Formeinsatz und
• 4 eine Rohmaterial-Platte
• Eine Druckgießform, wie in 1 dargestellt, besteht im wesentlichen aus der oberen beweglichen Formhälfte 1 und der unteren festen Formhälfte 8, die über Linearführungen miteinander verbunden sind.
• Die bewegliche Formhälfte 1 beinhaltet einen Formrahmen 5 und die feste Formhälfte 8 beinhaltet den Formrahmen 12, in die Formeinsätze zur Genaupositionierung der Formgebungsflächen 15 für die Formung von Druckgussteilen aufgenommen sind.
• Die Formeinsätze in beiden Formhälften sind zweiteilig ausgebildet, wobei jeweils ein innerer, aus zug- und rissfestem Stahlwerkstoff bestehender Formeinsatz 2 und 9 in einem äußeren Formeinsatz 3 und 10, diesen schalenartig und vollflächig umschließend, aufnimmt. Dabei sind die äußeren Formeinsätze 3 und 10 Trage- und Temperierkörper für die inneren Formeinsätze 2 und 9.
• Der innere und der äußere Formeinsatz jeder Formhälfte 1 und 8 bilden über ihre Kontaktflächen 4 und 11 zueinander den Wärmehaushalt in ihrer Formhälfte ab. Beide Formeinsätze bestehen aus gleichartigem Warmarbeitsstahl und sind aus Rohmaterial-Platten 14 mit gleichartiger Gefügestruktur hergestellt.
• Um einen ersten inneren Formeinsatz 2 und 9 gegen einen zweiten oder einen weiteren austauschen zu können, ist der äußere Formeinsatz 3 und 10 mit Abdrückschrauben 7 ausgestattet, um den inneren Formeinsatz aus dem äußeren Formeinsatz auszubringen.
• Die in 2 dargestellte bewegliche Formhälfte 1 ist mit dem Formrahmen 5 ausgestattet, in dem der äußere Formeinsatz 3 und der innere Formeinsatz 2, der zur festen Formhälfte hin gerichtet ist, die Formgebungsflächen 15 trägt. Diese bilden entlang ihrer Stirnseitenverläufe an den gesamten Außenkonturen und an den Hohlräumen die Kontaktflächen 6 an dem äußeren Formeinsatz 3 mit dem Formrahmen 5 und die Kontaktflächen 4 an dem inneren Formeinsatz 2 mit dem äußeren Formeinsatz 3. Diese sind jeweils nach ihrer fügenden Einbringung in einer Passungs-Qualität H7/h6 miteinander verbunden.
• Nach dem Ausbringen des ersten inneren Formeinsatzes aus dem äußeren Formeinsatz 3 mittels der Abdrückschrauben 7, befindet sich die Formhälfte 1, wie in 3 dargestellt, in einer Austauschsituation, ohne einen zweiten oder weiteren fügend eingebrachten inneren Formeinsatz. Der äußere Formeinsatz 3 ist als Halte- und Temperierkörper mit einem Hohlraum ausgestattet und selbst in dem Hohlraum des Formrahmens 5 vollflächig an- und einliegend aufgenommen und positioniert.
• Bezugszeichenliste

• 1	bewegliche Formhälfte
  2	innerer Formeinsatz	in 3
  3	äußerer Formeinsatz
  4	Kontaktflächen	zwischen 2 und 3
  5	Formrahmen
  6	Kontaktflächen	zwischen 3 und 5
  7	Abdrückschrauben	in 3 und 10
  8	feste Formhälfte
  9	innerer Formeinsatz	in 10
  10	äußerer Formeinsatz
  11	Kontaktflächen	zwischen 9 und 10
  12	Formrahmen
  13	Kontaktflächen	zwischen 10 und 12
  14	Rohmaterial-Platte(n)
  15	Formgebungsfläche(n)	an 2 und 9

Claims (1)

1. Formeinsätze in Druckgießformen, mit denen homogene sowie kontinuierliche Wärmeübergänge in und zwischen diesen, eine kurzzeitige Gießdruckableitung gewährleistet und bei Verschleiß sowie bei Änderung der Formkonturen und Formgebungsflächen ein lage- und wiederholgenauer Austausch gegen dimensionsgleich ausgebildete Formeinsätze, sowohl in festen Formhälften wie auch in, mit diesen über Linearführungen verbundenen, beweglichen Formhälften positioniert, realisierbar sind, und die in Formrahmen (5 und 12) einliegenden zweiteilig ausgebildeten Formeinsätze, wobei ein innerer Formeinsatz (2 und 9), der die Formgebungsflächen (15) trägt, in einem äußeren Formeinsatz (3 und 10), von diesem schalenartig und vollflächig umschlossen, gehalten und temperiert aufgenommen ist, wobei alle fügend in einer Passungsqualität H7/h6 eingelegten und miteinander verbundenen Formeinsätze aus dem gleichen Warmarbeitsstahl, die inneren Formeinsätze (2 und 9) aus zug- und reißfestem Stahlwerkstoff, ausgebildet sind und aus den verwendeten Rohmaterial-Platten (14) mit gleichgerichteten und zueinander passenden Strukturlinien-Verläufen trenn- und ausgeschnitten sind.

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