DE102016221390A1

DE102016221390A1 - Injection mold and method for producing such

Info

Publication number: DE102016221390A1
Application number: DE102016221390.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Lamm; Volker Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeugbauteil (14, 16, 18) für ein Spritzgießwerkzeug (10) zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, aufweisend eine Konturoberfläche (20, 22), durch welche eine Kavität (21) des Spritzgießwerkzeugs (10) begrenzbar ist und aufweisend ein Temperierelement (24) zum Temperieren des Werkzeugbauteils (14,16,18), wobei das Temperierelement (24) wenigstens einen in dem Werkzeugbauteil (14,16,18) positionierten Temperierkanal (26) zum Aufnehmen eines Temperiermittels aufweist, wobei der Temperierkanal (26) zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand in einem Bereich von ≤ 3mm von der Konturoberfläche (20, 22) verläuft. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Spritzgießwerkzeug (10), ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugbauteils (14,16,18) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs (10).The present invention relates to a tool component (14, 16, 18) for an injection mold (10) for producing a clutch slave cylinder, comprising a contour surface (20, 22) through which a cavity (21) of the injection mold (10) can be limited and comprising Temperierelement (24) for controlling the temperature of the tool component (14,16,18), wherein the tempering (24) at least one in the tool component (14,16,18) positioned tempering (26) for receiving a temperature control, wherein the tempering (26 ) extends at least partially at an approximate distance in a range of ≤ 3 mm from the contour surface (20, 22). The present invention further relates to an injection molding tool (10), a method for producing a tool component (14, 16, 18) and a method for producing an injection molding tool (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Spritzgießwerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs. Ein derartiges Spritzgießwerkzeug weist eine verbesserte Temperierung auf.The present invention relates generally to an injection molding tool and a method of manufacturing an injection molding tool. Such an injection mold has improved temperature control.

Kupplungsnehmerzylinder, wie beispielsweise konzentrische Zentralausrücker (CSC, Concentric Slave Cylinder), sind weitläufig bekannt und dienen in einem hydraulischen Kupplungssystem insbesondere dem Ansteuern einer Kupplungsplatte zum Ein- beziehungsweise Ausrücken der Kupplungsplatte. Zum Herstellen derartiger Zylinder beziehungsweise insbesondere deren Gehäuse werden oftmals Spritzgießverfahren verwendet. Um die entsprechenden Spritzgießwerkzeuge während des Betriebs zu temperieren, werden oftmals Temperierleitungen in die Werkzeuge gebohrt. Das Einbringen derartiger Temperierleitungen in die Werkzeuge wird meist nur grob und in großem Abstand zu der Oberfläche und somit nicht konturnah durchgeführt. Für den Fall einer konturnahen Temperierung, also dicht unter der Oberfläche der Werkzeuge, werden meist metallische Temperierstifte eingebracht, etwa aus Kupfer.Clutch slave cylinder, such as concentric CSC (Concentric Slave Cylinder), are widely known and serve in a hydraulic clutch system, in particular the driving of a clutch plate for engagement or disengagement of the clutch plate. In order to produce such cylinders or in particular their housings, injection molding methods are often used. In order to temper the corresponding injection molds during operation, tempering lines are often drilled in the tools. The introduction of such Temperierleitungen in the tools is usually only roughly and at a great distance from the surface and thus not konturnah performed. In the case of a near-contour temperature, so close to the surface of the tools, usually metallic Temperierstifte be introduced, such as copper.

Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential, insbesondere hinsichtlich der Temperierung, bieten.Such solutions known from the prior art can still offer further potential for improvement, in particular with regard to the temperature control.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche die Temperierung von Spritzgießwerkzeugen oder deren Werkzeugbauteilen, insbesondere zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, verbessert werden kann.It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. It is in particular the object of the present invention to provide a solution by which the temperature of injection molding tools or their tool components, in particular for producing a clutch slave cylinder, can be improved.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Werkzeugbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Spritzgießwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Die Lösung der Aufgabe erfolgt ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.The object is achieved by a tool component with the features of claim 1 and by an injection mold with the features of claim 6. The object is further achieved by a method for producing a tool component with the features of claim 7 and by a method for Producing an injection molding tool having the features of claim 10. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims, in the description or the figures, wherein further features described or shown in the subclaims or in the description or the figures individually or in any combination one The subject matter of the invention may represent, if not clearly the opposite results from the context.

Es wird vorgeschlagen ein Werkzeugbauteil für ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, aufweisend eine Konturoberfläche, durch welche eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist und aufweisend ein Temperierelement zum Temperieren des Werkzeugbauteils, wobei das Temperierelement wenigstens einen in dem Werkzeugbauteil positionierten Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels aufweist, wobei der Temperierkanal zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand in einem Bereich von ≤ 3mm von der Konturoberfläche verläuft.It is proposed a tool component for an injection mold for producing a clutch slave cylinder, comprising a contour surface, through which a cavity of the injection mold can be limited and comprising a tempering for tempering the tool component, wherein the tempering at least one positioned in the tool component tempering channel for receiving a temperature control, wherein the tempering channel extends at least partially in a contour near distance in a range of ≤ 3mm from the contour surface.

Ein derartiges Werkzeugbauteil kann gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik signifikante Vorteile aufweisen.Such a tool component may have significant advantages over the prior art solutions.

Es wird somit vorgeschlagen ein Werkzeugbauteil für ein Spritzgießwerkzeug. Das Werkzeugbauteil kann somit Bestandteil sein eines Spritzgießwerkzeugs, welches oftmals aus einer Mehrzahl an Werkzeugbauteilen ausgestaltet ist. Das Werkzeugbauteil kann beispielsweise ein Formeinsatz sein oder eine Formhülse, wobei die Formhülse zumindest teilweise innerhalb des Formeinsatzes anordbar sein kann. Insbesondere zwischen dem Formeinsatz und der Formhülse, jedoch auf jeden Fall benachbart zu dem Werkzeugbauteil, ist eine Kavität ausbildbar, in welcher Kavität ein Rohmaterial zu einem Produkt geformt werden kann. Das Werkzeugbauteil beziehungsweise das Spritzgießwerkzeug aufweisend ein derartiges Werkzeugbauteil dient insbesondere dem Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, wie beispielsweise eines konzentrischen Zentralausrückers (CSC, Concentric Slave Cylinder), beziehungsweise eines Gehäusebauteils hiervon. Somit kann benachbart zu dem Werkzeugbauteil eine Kavität vorliegen, welche der Form eines Kupplungsnehmerzylinders beziehungsweise insbesondere eines Gehäuses oder Gehäusebauteils desselben entspricht. Dadurch kann das Werkzeugbauteil eine derartige Kavität begrenzen.It is thus proposed a tool component for an injection mold. The tool component may thus be part of an injection mold, which is often designed from a plurality of tool components. The tool component may be, for example, a mold insert or a molded sleeve, wherein the molded sleeve may be at least partially arrangeable within the mold insert. In particular, between the mold insert and the molded sleeve, but in any case adjacent to the tool component, a cavity can be formed, in which cavity a raw material can be formed into a product. The tool component or the injection mold having such a tool component is used in particular for producing a clutch slave cylinder, such as a concentric CSC (concentric slave cylinder), or a housing component thereof. Thus, adjacent to the tool component there may be a cavity, which corresponds to the shape of a clutch slave cylinder or in particular of a housing or housing component thereof. As a result, the tool component can limit such a cavity.

Hierzu weist das Werkzeugbauteil eine Konturoberfläche, auf durch welche die Kavität des Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist. Die Konturoberfläche entspricht somit bevorzugt der Form einer Wandung des Kupplungsnehmerzylinders, wie etwa seines Gehäuses beziehungsweise eines Teils hiervon. Die Konturoberfläche kommt somit mit dem Rohmaterial in Kontakt und begrenzt dieses bei einem Formvorgang.For this purpose, the tool component has a contour surface, through which the cavity of the injection mold can be limited. The contour surface thus preferably corresponds to the shape of a wall of the clutch slave cylinder, such as its housing or a part thereof. The contour surface thus comes in contact with the raw material and limits this during a molding process.

Um nach einem Formen das Spritzgießwerkzeug und das geformte Produkt zu Temperieren, also zu Heizen oder zu Kühlen, und so beispielsweise ein Entformen zu ermöglichen, weist das Werkzeugbauteil ein Temperierelement insbesondere für eine aktive Temperierung auf. Als solches ist wenigstens ein Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels vorgesehen. Somit weist der Temperierkanal bevorzugt einen Einlass und einen Auslass auf, um ein Temperiermittel, wie etwa ein Öl oder Wasser, durch den Temperierkanal zu leiten. Im Nachfolgenden wird die Erfindung dabei mit Bezug auf einen Temperierkanal beschrieben, wobei es für den Fachmann unmittelbar verständlich ist, dass die Nachfolgende Beschreibung gleichermaßen für eine Mehrzahl von mehr als einem Temperierkanal gilt, die jeweils unterschiedlich oder gleich ausgestaltet sein können.In order to temper the injection mold and the molded product after molding, that is to say for heating or cooling, and thus, for example, to enable demoulding, the tool component has a tempering element, in particular for active tempering. As such, at least one tempering channel for receiving a Provided tempering. Thus, the temperature control channel preferably has an inlet and an outlet in order to guide a temperature control agent, such as an oil or water, through the temperature control channel. In the following, the invention will be described with reference to a tempering channel, wherein it is immediately obvious to the person skilled in the art that the following description applies equally to a plurality of more than one tempering channel, each of which can be configured differently or the same.

Bei einem vorbeschriebenen Werkzeugbauteil ist es vorgesehen, dass der Temperierkanal zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand in einem Bereich von ≤ 3mm, insbesondere ≤ 1,5mm, von der Konturoberfläche verläuft. Unter einem konturnahen Abstand ist somit der geringste Abstand des Temperierkanals zu der Konturoberfläche zu verstehen, der ≤ 3mm, insbesondere ≤ 1,5mm, von der Konturoberfläche beabstandet ist.In the case of a tool component described above, it is provided that the temperature-control channel runs at least partially at an approximate distance in a range of ≦ 3 mm, in particular ≦ 1.5 mm, from the contour surface. A near-contour distance is thus to be understood as meaning the smallest distance of the temperature-control channel to the contour surface which is ≦ 3 mm, in particular ≦ 1.5 mm, spaced from the contour surface.

Insbesondere durch die vorgenannte Ausgestaltung einer konturnahen Anordnung wenigstens eines Temperierkanals können signifikante Vorteile gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik ermöglicht werden.In particular, by the aforementioned embodiment of a conformal arrangement of at least one Temperierkanals significant advantages over the solutions of the prior art can be made possible.

Im Detail kann gegenüber einer Lösung, bei der ein Temperierkanal vergleichsweise weit von der Konturoberfläche beabstandet ist, eine deutlich effektivere Temperierleistung ermöglicht werden. Dadurch kann auch eine effektive Temperierung in bestimmten Bereichen des Werkzeugbauteils beziehungsweise des Spritzgießwerkzeugs ermöglicht werden, die herkömmlicher Weise nur schlecht oder überhaupt nicht temperiert werden können. Dabei kann eine Temperierung auf einfache Weise mittels eines Temperiermittels erreicht werden.In detail, compared to a solution in which a tempering channel is spaced comparatively far from the contour surface, a significantly more effective temperature control can be made possible. As a result, an effective temperature control in certain areas of the tool component or of the injection mold can be made possible, which can be tempered conventionally poor or not at all. In this case, a temperature control can be achieved in a simple manner by means of a temperature control.

Die Zykluszeit eines Spritzgießprozesses hängt meist von der Temperierung des Spritzgießwerkzeugs ab, welche wiederum abhängig ist von der heißesten Position des Werkzeugbauteils. Durch eine konturnahe Temperierung können gezielt die heißesten Positionen besonders effektiv temperierbar, wie etwa kühlbar, sein, was eine Temperierdauer dieser Positionen und damit des gesamten Werkzeugbauteils signifikant reduzieren und dadurch ebenfalls die Zykluszeit reduzieren kann. Durch eine kürzere Zykluszeit beziehungsweise Zyklusdauer können auch komplexe Bauteile kostengünstig durch eine Spritzgießprozess zu fertigen sein.The cycle time of an injection molding process usually depends on the temperature of the injection mold, which in turn depends on the hottest position of the tool component. By means of a near-temperature control, the hottest positions can be specifically temperature-controlled, such as, for example, coolable, which can significantly reduce a tempering time of these positions and thus of the entire tool component and thereby also reduce the cycle time. Due to a shorter cycle time or cycle time, even complex components can be produced inexpensively by an injection molding process.

Gleichermaßen kann die Oberfläche des mit dem Werkzeugbauteil beziehungsweise Spritzgießwerkzeug hergestellten Bauteils verbessert werden und können verzugsärmere Bauteile erzeugt werden. In anderen Worten kann eine Verbesserung der Qualität der durch einen Spritzgießprozess erzeugten Bauteile ermöglicht werden.Likewise, the surface of the component produced with the tool component or injection mold can be improved and components with fewer distortion can be produced. In other words, an improvement in the quality of the components produced by an injection molding process can be made possible.

Grundsätzlich gilt, dass je gleichmäßiger die Bauteilkontur temperiert werden kann, desto besser der Spritzgießprozess gesteuert oder geregelt werden kann, und desto stabiler der Spritzgießprozess ablaufen kann und desto gleichbleibender bezüglich der Qualität Bauteile erzeugbar sein können, was die Vorteile des vorbeschriebenen Werkzeugbauteils zeigt.In principle, the more uniform the component contour can be tempered, the better the injection molding process can be controlled or regulated, and the more stable the injection molding process can proceed and the more consistent in terms of quality components can be produced, which shows the advantages of the above-described tool component.

Zusammenfassend kann erfindungsgemäß daher der Nachteil umgangen werden, dass eine effektive direkte konturnahe Temperierung bei Spritzgießwerkzeugen im Stand der Technik nicht angewandt wurde beziehungsweise nicht möglich war. Erfindungsgemäß kann dieser Nachteil des Stands der Technik durch eine aktive kühlmittelbasierte konturnahe Temperierung jedoch umgangen werden, was zu den vorbeschriebenen signifikanten Vorteilen führen kann.In summary, the invention can therefore circumvent the disadvantage that an effective direct contour near temperature control in injection molds in the prior art was not applied or was not possible. However, according to the invention, this disadvantage of the prior art can be circumvented by an active coolant-based near-constant temperature control, which can lead to the above-described significant advantages.

Die vorbeschrieben Vorteile können dabei besonders bevorzugt erzielbar sein, wenn das Werkzeugbauteil erzeugt ist durch ein additives Verfahren.The advantages described above can be achieved particularly preferably when the tool component is produced by an additive method.

Unter einem additiven Fertigungsverfahren kann dabei insbesondere verstanden werden ein Prozess, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern beziehungsweise Aufbauen von Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Beispiele für derartige Prozesse umfassen etwa den 3D-Druck, unter welchem oftmals auch Lasersintern beziehungsweise Laserschmelzen verstanden werden. Ein additives Fertigungsverfahren unterscheidet sich deutlich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden. Anstatt, wie bei abtragenden Verfahren bekannt, zum Beispiel ein Werkstück aus einem festen Block heraus zu fräsen, werden die Bauteile bei additiven Fertigungsverfahren insbesondere Schicht für Schicht aus Werkstoffen beziehungsweise Rohmaterialien aufgebaut, die als Ausgangsmaterial als insbesondere feines Pulver vorliegen. Anwendung finden derartige Verfahren etwa beim sogenannten Rapid Prototyping oder auch in der Serienproduktion.In this context, an additive manufacturing process can be understood as meaning, in particular, a process in which a component is built up in layers on the basis of digital 3D design data by the depositing or building up of material. Examples of such processes include, for example, 3D printing, which is often also understood to mean laser sintering or laser melting. An additive manufacturing process differs significantly from conventional, erosive manufacturing methods. Instead of milling a workpiece out of a solid block, as is known in the case of abrasive methods, the components are in particular built up layer by layer from materials or raw materials in additive manufacturing processes, which are present as starting material, in particular fine powder. Such methods are used, for example, in so-called rapid prototyping or in series production.

Meist kommt zur Bearbeitung wie etwa zum Aufschmelzen des insbesondere pulverförmigen Rohmaterials ein Laser, wie etwa ein CO₂-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser, oder auch eine Elektronenstrahlquelle zum Einsatz.In most cases, a laser, such as a CO ₂ laser, an Nd: YAG laser or a fiber laser, or else an electron beam source is used for processing, such as, for example, melting of the in particular pulverulent raw material.

Insbesondere, wenn das Werkzeugbauteil durch ein additives Verfahren erzeugt ist, können Positionen, welche mittels eines Bohrvorgangs oder durch andere herkömmliche Verfahren, wie insbesondere Erodieren oder Fräsen, gemäß dem Stand der Technik nur schlecht oder überhaupt nicht erreichbar waren, bei einem vorbeschriebenen Werkzeugbauteil mit einer aktiven Temperierung versehen werden. Derartige Positionen wurden im Stand der Technik meist nicht temperiert oder indirekt mittels Kupferstiften, die beabstandet zu der zu temperierenden Stelle mit Wasser umspült werden. Gegenüber derartigen Lösungen kann das vorbeschriebene Werkzeugbauteil eine signifikant verbesserte Temperierung erlauben.In particular, when the tool component is produced by an additive method, positions taken by a drilling operation or by other conventional methods such as, in particular, erosion or milling, according to the prior art, may be poorly or not at all were reached, be provided with an above-described tool component with an active temperature control. Such positions were usually tempered in the prior art or indirectly by means of copper pins, which are spaced from the temperature to be tempered with water. Compared to such solutions, the above-described tool component can allow a significantly improved temperature.

Denn gegenüber Bohrverfahren oder spanabhebenden Verfahren, welche meist nicht konturnah möglich waren, ist das Einbringen von Temperierkanälen insbesondere in dieser Ausgestaltung auch in ehemals problematischen Bereichen auf einfache Weise möglich.Because compared to drilling or machining processes, which were usually not konturnah possible, the introduction of temperature control channels, in particular in this embodiment, even in previously problematic areas in a simple manner possible.

Das konturnahe Einbringen von Temperierkanälen ist dabei auf einfache Weise realisiert unabhängig von der Form des Werkzeugbauteils beziehungsweise der Form des herzustellenden Bauteils.The contour near introduction of tempering is realized in a simple manner regardless of the shape of the tool component or the shape of the component to be produced.

Ein durch ein additives Verfahren erzeugtes Werkzeugbauteil kann sich somit insbesondere dadurch auszeichnen, dass der wenigstens eine Temperierkanal in einer definierten Geometrie verläuft, ohne dass dabei verschiedene Bohrungen vorliegen. Somit können beispielsweise bohrbasierte Toträume verhindert werden, die nachfolgend wieder geschlossen sind. Dadurch kann die Dichtheit des Temperierkanals gegebenenfalls verbessert werden und die Herstellung weiter vereinfacht werden. Darüber hinaus kann durch das Verzichten auf derartige Toträume beziehungsweise Dichtstellen es verhindert werden, dass Verschmutzungen in den Temperierkanal gelangen, was den späteren Betrieb langzeitstabiler und sicherer gestalten kann.A tool component produced by an additive method can therefore be distinguished, in particular, by the fact that the at least one tempering channel runs in a defined geometry without there being any different holes. Thus, for example, drilling-based dead spaces can be prevented, which are subsequently closed again. As a result, the tightness of the tempering channel can be improved if necessary and the production can be further simplified. In addition, it can be prevented by the absence of such dead spaces or sealing points that contaminants get into the tempering, which can make the later operation long-term stable and safer.

Darüber hinaus können von einer geraden Form beziehungsweise einer aus Vielzahl geraden Formen zusammengesetzten Form abweiche Temperierkanäle beispielsweise in einer Freiform realisierbar sein. Dadurch kann der Temperierkanal derart ausgestaltet sein, dass insbesondere die stark zu temperierenden Positionen effektiv temperiert werden.In addition, deviating from a straight shape or a composite of a plurality of straight forms form Temperingkanäle be realized, for example, in a freeform. As a result, the tempering channel can be configured such that in particular the positions to be strongly tempered are effectively tempered.

Ferner kann der Temperierkanal der Konturoberfläche zumindest teilweise in einem konstanten Abstand folgen beziehungsweise an diese angepasst sein, was durch einen aus Bohrungen erzeugten Temperierkanal so nicht möglich ist.Furthermore, the tempering channel can follow the contour surface at least partially at a constant distance or be adapted to it, which is not possible in this way by a tempering channel produced from bores.

Die vorbeschriebenen Vorteile können im Wesentlichen ebenfalls erzielbar sein, wenn das Werkzeugbauteil aus einem Mehrschichtaufbau aus wenigstens einem ersten Werkzeugbauteilelement und einem zweiten Werkzeugbauteilelement aufgebaut ist, wobei wenigstens ein Temperierkanal an einer Oberfläche des ersten Werkzeugbauteilelements gebildet und zu der Oberfläche geöffnet ist, und wobei und der wenigstens eine Temperierkanal durch das zweite Werkzeugbauteilelement verschlossen ist.The above-described advantages can also be achieved substantially if the tool component is constructed from a multilayer construction of at least one first tool component element and one second tool component element, wherein at least one temperature control channel is formed on a surface of the first tool component element and opened to the surface, and wherein and at least one tempering channel is closed by the second tool component element.

Auch in dieser Ausgestaltung können die vorgenannten Vorteile hinsichtlich einer verbesserten konturnahen Temperierung von ehemals problematischen Bereichen und der konturnahen der Konturoberfläche folgenden Ausgestaltung des Temperierkanals erzielt werden. Denn bei dem Vorliegen eines Werkzeugbauteilelements kann auf seiner Oberfläche auf einfache Weise und in im Wesentlichen jeglicher gewünschten Form ein Temperierkanal erzeugbar sein, da die Position des Temperierkanals vor dem Verbinden der Werkzeugbauteilelemente frei zugänglich ist. Dies kann etwa möglich sein, wenn die Werkzeugbauteilelemente additiv erzeugt werden, oder auch in herkömmlicher Weise etwa durch spanende Verfahren. Eine Öffnung des Temperierkanals kann dabei etwa bedeuten, dass der Temperierkanal zumindest teilweise parallel zu der Oberfläche verläuft beziehungsweise ausgebildet wird.Also in this embodiment, the above-mentioned advantages in terms of an improved conformal temperature control of previously problematic areas and the contour near the contour surface following configuration of the temperature control can be achieved. For in the presence of a tool component element, a temperature control channel can be produced on its surface in a simple manner and in essentially any desired shape, since the position of the temperature control channel is freely accessible before the tool component elements are connected. This may be possible, for example, if the tool component elements are produced additively, or else in a conventional manner, for example by machining methods. An opening of the tempering channel may mean, for example, that the tempering channel runs at least partially parallel to the surface or is formed.

Die Werkzeugbauteilelemente können beispielsweise plattenförmig ausgestaltet sein und miteinander verlötet sein.The tool component elements may for example be configured plate-shaped and soldered together.

Besonders bevorzugt kann es hier möglich sein, dass die Werkzeugbauteilelemente zumindest teilweise in einer die Konturoberfläche durchschneidenden Verbindungsebene miteinander verbunden sind. In dieser Ausgestaltung verläuft die Konturoberfläche somit die Werkzeugbauteilelemente übergreifend, so dass die Bauteilkontur durch die Verbindungsebene getrennt wird. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann auf besonders einfache und definierte Weise wenigstens ein Temperierkanal konturnah ausgebildet werden.Particularly preferably, it may be possible here for the tool component elements to be connected to each other at least partially in a connection plane that intersects the contour surface. In this embodiment, the contour surface thus extends across the tool component elements, so that the component contour is separated by the connection plane. In particular, in this embodiment, at least one tempering channel can be formed konturnah in a particularly simple and defined manner.

In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Temperierkanal zumindest teilweise bogenförmig oder wellenförmig ausgestaltet ist. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders große Fläche der Konturoberfläche durch den Temperierkanal temperiert werden, wodurch die Temperierung besonders effektiv sein kann. Dabei waren jedoch insbesondere derartige Temperierkanäle, welche sich konturnah befinden, im Stand der Technik nicht möglich. Darüber hinaus kann es insbesondere in dieser Ausgestaltung ermöglicht werden, dass der Temperierkanal der Konturoberfläche zumindest teilweise in einem konstanten Abstand folgt. Unter einer bogenförmigen beziehungsweise wellenförmigen Ausgestaltung kann dabei insbesondere verstanden werden, dass die Form nicht aus geraden Formen zusammengesetzt ist, sondern der Bogen etwa durchgehend gekrümmt ist.In a further embodiment, it may be provided that at least one tempering channel is at least partially arcuate or wave-shaped. In this embodiment, a particularly large area of the contour surface can be tempered by the tempering, whereby the temperature control can be particularly effective. However, in particular, such tempering channels, which are close to contour, were not possible in the prior art. In addition, it can be made possible in particular in this embodiment that the tempering of the contour surface follows at least partially at a constant distance. Under an arcuate or wave-shaped configuration may in particular be understood that the shape is not composed of straight forms, but the arc is approximately continuously curved.

Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Werkzeugbauteils wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen. With regard to further advantages and technical features of the tool component, reference is made to the description of the injection mold, the method for producing a tool component, the method for producing an injection mold, the figures and the description of the figures.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders, aufweisend einen Formeinsatz und eine zumindest teilweise in dem Formeinsatz anordbaren Formhülse, wobei zwischen dem Formeinsatz und der Formhülse eine Kavität ausbildbar ist, und wobei der Formeinsatz und die Formhülse jeweils eine die Kavität begrenzbare Konturoberfläche aufweisen. Dabei ist es vorgesehen dass wenigstens eines von dem Formeinsatz und der Formhülse ein Werkzeugbauteil ist, wie dieses vorstehend beschrieben ist.The present invention further relates to an injection molding tool for producing a clutch slave cylinder, comprising a mold insert and a mold sleeve which can be arranged at least partially in the mold insert, wherein a cavity can be formed between the mold insert and the mold sleeve, and wherein the mold insert and the mold sleeve each have a contour surface which can be limited to the cavity exhibit. It is provided that at least one of the mold insert and the molded sleeve is a tool component, as described above.

Hierdurch können die mit Bezug auf das Werkzeugbauteil beschriebenen Vorteile erzielt werden, insbesondere hinsichtlich einer effektiveren Temperierung und einer verbesserten Qualität der erzeugten Bauteile.As a result, the advantages described with respect to the tool component can be achieved, in particular with regard to a more effective temperature control and an improved quality of the components produced.

Dabei kann es besonders bevorzugt sein, dass sowohl der Formeinsatz wie auch die Formhülse ein derartiges Werkzeugbauteil sind, wie dies vorstehend beschrieben ist.It may be particularly preferred that both the mold insert and the molded sleeve are such a tool component, as described above.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Formhülse durch ein additives Verfahren erzeugt sein und kann der Formeinsatz in einer Mehrschichtstruktur aus wenigstens zwei Werkzeugbauteilelementen ausgestaltet sein, wie dies vorstehend mit Bezug auf das Werkzeugbauteil im Detail beschrieben ist. In dieser Ausgestaltung können die Werkzeugbauteile beziehungsweise die Werkzeugbauteilelemente besonders gut an die gewünschten Eigenschaften und deren räumliche Geometrie angepasst werden, wobei ferner eine kostengünstige Herstellung möglich ist.In a particularly preferred embodiment, the mold sleeve can be produced by an additive method and the mold insert can be configured in a multilayer structure of at least two tool component elements, as described in detail above with respect to the tool component. In this embodiment, the tool components or the tool component elements can be particularly well adapted to the desired properties and their spatial geometry, further, a cost-effective production is possible.

Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Spritzgießwerkzeugs wird auf die Beschreibung des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.With regard to further advantages and technical features of the injection mold, reference is made to the description of the tool component, the method for producing a tool component, the method for producing an injection mold, the figures and the description of the figures.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugbauteils für ein Spritzgießwerkzeug zum Erzeugen eines Kupplungsnehmerzylinders, wobei das Werkzeugbauteil mit einer Konturoberfläche erzeugt wird, durch welche eine Kavität eines Spritzgießwerkzeugs begrenzbar ist, wobei in dem Werkzeugbauteil wenigstens ein Temperierkanal zum Aufnehmen eines Temperiermittels ausgebildet wird zumindest teilweise in einem konturnahen Abstand von der Konturoberfläche von ≤ 3mm.The present invention further relates to a method for producing a tool component for an injection molding tool for producing a clutch slave cylinder, wherein the tool component is produced with a contour surface, through which a cavity of an injection mold can be limited, wherein in the tool component at least one tempering channel is formed for receiving a temperature control at least partially in an approximate distance from the contour surface of ≤ 3mm.

Durch das vorbeschriebene Verfahren kann ein Werkzeugbauteil erzeugt werden, das durch eine konturnahe aktive Temperierung besonders effektiv an der Konturoberfläche temperierbar ist. Hierdurch können die mit Bezug auf das Werkzeugbauteil beschriebenen Vorteile erzielt werden, insbesondere hinsichtlich einer effektiveren Temperierung und einer verbesserten Qualität der erzeugten Bauteile.By the method described above, a tool component can be produced which can be tempered particularly effectively on the contour surface by means of a near-active active temperature control. As a result, the advantages described with respect to the tool component can be achieved, in particular with regard to a more effective temperature control and an improved quality of the components produced.

Im Rahmen dieses Verfahrens kann es bevorzugt sein, dass das Werkzeugbauteil durch ein additives Verfahren erzeugt wird. Dabei kann das generative beziehungsweise additive Verfahren insbesondere durchgeführt werden unter Verwendung eines Kunststoffes, wie etwa unter Verwendung von Polyphthalamid (PPA) als Rohmaterial. Insbesondere unter Verwendung eines additiven Verfahrens kann es bevorzugt ermöglicht werden, einen Temperierkanal an im Wesentlichen jeglicher gewünschten auch konturnahen Position anzuordnen, wobei die Position ausgewählt werden kann in Hinblick auf die benötigte Temperierung, was ein besonders effektives Temperieren erlauben kann.In the context of this method, it may be preferable for the tool component to be produced by an additive method. Incidentally, the additive process may be performed using a resin such as polyphthalamide (PPA) as a raw material. In particular, using an additive method, it may preferably be possible to arrange a tempering at substantially any desired even contour near position, the position can be selected in view of the required temperature, which may allow a particularly effective tempering.

Neben einem vorbeschriebenen additiven Verfahren kann es ferner möglich sein, das Werkzeugbauteil aus einem Mehrschichtaufbau aus wenigstens einem ersten Werkzeugbauteilelement und einem zweiten Werkzeugbauteilelement aufzubauen, wobei wenigstens ein Temperierkanal an einer Oberfläche des ersten Werkzeugbauteilelements und zu der Oberfläche geöffnet ausgebildet wird, und wobei der wenigstens eine Temperierkanal durch das zweite Bauteilelement verschlossen wird. Letztes wird dabei derart realisiert, dass zunächst die Werkzeugbauteilelemente erzeugt werden, etwa additiv oder klassisch durch abtragende Prozesse, und diese anschließend aneinander fixiert werden, etwa durch einen Lötprozess. Somit werden die Werkzeugbauteilelemente insbesondere derart ausgebildet, dass diese an der Verbindungsebene aneinander passen. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Konturoberfläche der Werkzeugbauteilelemente korrespondierend ausgebildet werden, die Konturoberfläche somit die Werkzeugbauteilelemente überspannend ausgeformt wird. Es kann besonders bevorzugt sein, dass die Werkzeugbauteilelemente zumindest teilweise in einer die Konturoberfläche durchschneidenden Verbindungsebene miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann die Verbindungsebene rechtwinklig zu einer Ebene oder einer Achse verlaufen, entlang welcher die Konturoberfläche ausgerichtet beziehungsweise angeordnet ist.In addition to a previously described additive method, it may also be possible to construct the tool component from a multilayer structure of at least one first tool component element and a second tool component element, wherein at least one tempering channel is formed open on a surface of the first tool component element and to the surface, and wherein the at least one Temperature control channel is closed by the second component element. The latter is realized in such a way that first the tool component elements are generated, for example additively or conventionally by ablative processes, and these are subsequently fixed to one another, for example by a soldering process. Thus, the tool component elements are in particular designed such that they fit together at the connection plane. Furthermore, it can be provided that the contour surface of the tool component elements are formed correspondingly, the contour surface thus the tool component elements is formed spanning. It may be particularly preferred that the tool component elements are at least partially connected to one another in a connecting plane which cuts through the contour surface. For example, the connection plane can run at right angles to a plane or an axis along which the contour surface is aligned or arranged.

Auch in dieser Ausgestaltung kann der Temperierkanal frei ausgebildet werden und im Wesentlichen an jeder Position der Konturoberfläche eine effektive Temperierung ermöglicht werden. In this embodiment too, the tempering channel can be freely formed and an effective temperature control can be made possible substantially at every position of the contour surface.

Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.With regard to further advantages and technical features of the method for producing a tool component, reference is made to the description of the injection mold, the tool component, the method for producing an injection mold, the figures and the description of the figures.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs zum Erzeugen eines Kupplungsnehmerzylinders. Das vorbeschriebene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Formhülse erzeugt wird durch ein additives Verfahren und dass ein Formeinsatz erzeugt wird unter Ausbildung eines vorbeschriebenen Mehrschichtaufbaus. In dieser Ausgestaltung können die Werkzeugbauteile besonders gut an die gewünschten Eigenschaften und deren räumliche Geometrie angepasst werden, wobei ferner eine kostengünstige Herstellung möglich ist.The present invention further relates to a method of manufacturing an injection molding tool for producing a clutch slave cylinder. The method described above is characterized in that a molded sleeve is produced by an additive method and that a mold insert is produced to form a previously described multilayer structure. In this embodiment, the tool components can be particularly well adapted to the desired properties and their spatial geometry, further, a cost-effective production is possible.

Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgießwerkzeugs wird auf die Beschreibung des Spritzgießwerkzeugs, des Werkzeugbauteils, des Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugbauteils, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.With regard to further advantages and technical features of the method for producing an injection molding tool, reference is made to the description of the injection molding tool, the tool component, the method for producing a tool component, the figures and the description of the figures.

Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht durch ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Kupplungsnehmerzylinders;
2 eine schematische Schnittansicht durch ein als Formhülse ausgestaltetes Werkzeugbauteil;
3 eine schematische Außenansicht des Werkzeugbauteils aus 2
4 eine schematische Ansicht eines Werkzeugbauteilelements für ein als Formeinsatz ausgestaltetes Werkzeugbauteil; und
5 eine Explosionsdarstellung eines Werkzeugbauteils aufweisend eine Mehrschichtstruktur aus zwei Werkzeugbauteilelementen.

In the following, a particularly preferred embodiment of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, wherein it is explicitly pointed out that the object according to the invention is not limited to the exemplary embodiment described. It shows:

1 a sectional view through an injection mold for producing a clutch slave cylinder;
2 a schematic sectional view through a designed as a molded sleeve tool component;
3 a schematic external view of the tool component 2
4 a schematic view of a tool component element for a designed as a mold insert tool component; and
5 an exploded view of a tool component having a multi-layer structure of two tool component elements.

In der 1 ist rein schematisch eine Schnittansicht durch ein Spritzgießwerkzeug 10 zum Herstellen eines Kupplun3 und einen beweglichen Teil 12. Bestandteil des beweglichen Teils 12 ist ein Werkzeugbauteil 14, welches als Formeinsatz ausgestaltet ist. Zumindest teilweise in dem Formeinsatz ist ein als Formhülse ausgestaltetes Werkzeugbauteil 18 vorgesehen. Ferner ist verbunden mit dem Formeinsatz 14 ein als Formplatte des festen Teils 13 ausgestaltetes Werkzeugbauteil 16.In the 1 is purely schematically a sectional view through an injection mold 10 for making a Kupplun3 and a moving part 12 , Part of the moving part 12 is a tool component 14 , which is designed as a mold insert. At least partially in the mold insert is designed as a molded sleeve tool component 18 intended. Furthermore, it is connected to the mold insert 14 as a mold plate of the fixed part 13 designed tool component 16 ,

Das als Formeinsatz ausgestaltete Werkzeugbauteil 14 weist eine Konturoberfläche 20 auf und entsprechend weist das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 eine Konturoberfläche 22 auf, wobei durch die Konturoberflächen 20, 22 eine Kavität 21 des Spritzgießwerkzeugs 10 begrenzt wird.The mold component designed as a tool component 14 has a contour surface 20 on and correspondingly has the configured as a molded sleeve tool component 18 a contour surface 22 on, passing through the contour surfaces 20 . 22 a cavity 21 of the injection mold 10 is limited.

Die Werkzeugbauteile 14, 18 sind in den 2 bis 5 im Detail gezeigt, wobei 2 und 3 das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 zeigt und wobei 4 und 5 das als Formeinsatz ausgestaltete Werkzeugbauteil 14 zeigen. Dabei kann die Beschreibung in 4 und 5 für das Werkzeugbauteil 16 gleichermaßen gelten.The tool components 14 . 18 are in the 2 to 5 shown in detail, being 2 and 3 designed as a molded sleeve tool component 18 shows and where 4 and 5 the designed as a mold insert tool component 14 demonstrate. The description in 4 and 5 for the tool component 16 apply equally.

Im Detail ist in der 2 in einer Schnittansicht gezeigt, dass das als Formhülse ausgestaltete Werkzeugbauteil 18 ein Temperierelement 24 aufweist, das als Temperierkanal 26 ausgestaltet ist. Der Temperierkanal 26 ist dabei bogenförmig beziehungsweise wellenförmig ausgestaltet und ist ferner konturnah positioniert, also in einem Abstand von ≤ 3mm zu der Konturoberfläche 22 angeordnet. Ein derartiges Werkzeugbauteil 18 kann beispielsweise durch ein additives Fertigungsverfahren erzeugt werden. Dabei liegt der Temperierkanal 26 konturnah unter der Oberfläche, er ist jedoch zum verbesserten Verständnis in 2 angedeutet. 3 zeigt eine Außenansicht des Werkzeugbauteils 18.In detail is in the 2 shown in a sectional view that the configured as a molded sleeve tool component 18 a tempering 24 has, as a tempering 26 is designed. The tempering channel 26 is configured arcuate or wave-shaped and is further contoured positioned, ie at a distance of ≤ 3mm to the contour surface 22 arranged. Such a tool component 18 can be generated for example by an additive manufacturing process. This is the temperature control 26 contoured below the surface, however, it is for improved understanding in 2 indicated. 3 shows an outside view of the tool component 18 ,

In der 4 ist ein Werkzeugbauteilelement 28 für ein als Formeinsatz ausgestaltetes Werkzeugbauteil 14 gezeigt. Auch hier ist zu erkennen, dass die Temperierkanäle 26 konturnah positioniert, also in einem Abstand von ≤ 3mm zu der Konturoberfläche 22 angeordnet sind. Ein derartiges Werkzeugbauteil 14 ist dabei bevorzugt derart hergestellt beziehungsweise verarbeitet, dass wenigstens ein Temperierkanal 26 an der Oberfläche 27 des Werkzeugbauteils 14 angeordnet ist und durch ein weiteres Werkzeugbauteilelement 30 verschlossen wird. Dies wird realisiert, indem auf die Oberfläche 27 des Werkzeugbauteilelements 28 das Werkzeugbauteilelement 30 angeordnet und mit dem ersten Werkzeugbauteilelement 28 fixiert wird, etwa durch einen Lötvorgang, wie dies in 5 angedeutet ist. Die Oberfläche 27 ist dabei in einer Verbindungsebene ausgerichtet, welche die Konturoberfläche 20, die in 3 zylindrisch ausgestaltet ist, durchschneidet, beziehungsweise die Oberfläche 27 kann diese Ebene definieren.In the 4 is a tool component element 28 for a mold component configured as a mold insert 14 shown. Again, it can be seen that the temperature control channels 26 positioned contour close, ie at a distance of ≤ 3mm to the contour surface 22 are arranged. Such a tool component 14 is preferably produced or processed in such a way that at least one tempering channel 26 on the surface 27 of the tool component 14 is arranged and by another tool component element 30 is closed. This is realized by looking at the surface 27 of the tool component element 28 the tool component element 30 arranged and with the first tool component element 28 is fixed, such as by a soldering process, as in 5 is indicated. The surface 27 is aligned in a connection plane, which the contour surface 20 , in the 3 is cylindrical, cuts through, or the surface 27 can define this level.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Spritzgießwerkzeuginjection mold
1212: beweglicher Teilmoving part
1313: fester Teilsolid part
1414: Werkzeugbauteiltool component
1616: Werkzeugbauteiltool component
1818: Werkzeugbauteiltool component
2020: Konturoberflächecontour surface
2121: Kavitätcavity
2222: Konturoberflächecontour surface
2424: Temperierelementtempering
2626: Temperierkanaltempering
2727: Oberflächesurface
2828: WerkzeugbauteilelementTool component element
3030: WerkzeugbauteilelementTool component element

Claims

Tool component for an injection mold (10) for producing a clutch slave cylinder, comprising a contour surface (20, 22), through which a cavity (21) of the injection mold (10) can be limited and comprising a tempering (24) for controlling the temperature of the tool component (14,16 , 18), characterized in that the tempering (24) at least one in the tool component (14,16,18) positioned temperature control channel (26) for receiving a temperature control, wherein the tempering (26) at least partially in a contour near distance in a Range of ≤ 3mm from the contour surface (20, 22) extends.

Tool component after Claim 1 , characterized in that the tool component (18) is produced by an additive method.

Tool component after Claim 1 or 2 , characterized in that the tool component (14, 16, 18) of a multi-layer structure of at least a first tool component element (28) and a second tool component element (30) is constructed, wherein at least one tempering (26) on a surface (27) of the first Tool component element (28) is formed and opened to the surface (27), and wherein and the at least one tempering channel (26) is closed by the second tool component element (30).

Tool component after Claim 3 , characterized in that the first tool component element (28) and the second tool component element (30) are at least partially connected to one another in a connecting plane which cuts through the contour surface (20).

Tool component according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that at least one tempering channel (26) is at least partially arcuate or wave-shaped.

An injection mold for producing a clutch slave cylinder, comprising a mold insert and an at least partially arrangeable in the mold insert mold cavity, between the mold insert and the mold sleeve, a cavity (21) can be formed, and wherein the mold insert and the mold sleeve each one the cavity (21) delimitable contour surface (20, 22), characterized in that at least one of the mold insert and the mold sleeve, a tool component (14, 16, 18) according to one of Claims 1 to 5 is.

Method for producing a tool component (14, 16, 18) for an injection molding tool (10) for producing a clutch slave cylinder, wherein the tool component (14, 16, 18) is produced with a contour surface (20, 22) through which a cavity (21 ) of an injection molding tool (10) can be limited, characterized in that in the tool component (14, 16, 18) at least one tempering channel (26) is formed for receiving a temperature control at least partially at an approximate distance from the contour surface (20, 22) of ≤ 3mm.

Method according to Claim 7 , characterized in that the tool component (14, 16, 18) is produced by an additive method.

Method according to Claim 7 or 8th characterized in that the tool component is constructed from a multi-layer construction of at least one first tool component element (28) and one second tool component element (30), wherein at least one tempering channel (26) on a surface (27) of the first tool component element (28) and to the Surface (27) is formed open, and wherein and the at least one tempering channel (26) through the second component element (30) is closed.

A method for producing an injection molding tool (10) for producing a clutch slave cylinder, characterized in that the method comprises a method according to Claim 7 wherein a molded sleeve is produced as a tool component (18) according to a method according to Claim 8 and wherein a mold insert is produced as a tool component (14) according to a method according to Claim 9 ,