DE19520118C2 - Niederdruckgußvorrichtung, insbesondere zum Herstellen von einteiligen Rädern uund Felgensternen mit Hohlspeichen für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederdruckgußvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 351 811 B1 ist ein Niederdruckgußverfahren zum Herstellen von Zylinderköpfen bekannt, bei dem die Schmelze in Formhohlräume hochsteigend von teilweise durch Formsand gebildete Kanäle einströmt.

Es ist aus der DE 39 24 742 A1 ein Niederdruck-Kokillen-Gießverfahren zum Gießen von Metallgußteilen, wie Zylinderköpfe oder Motorblöcke von Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die Form so angeordnet ist, daß in ihr die dickere Wandung des Gußteils angußfernliegend und die dünnere Wandung angußnaheliegend gegossen werden, und das flüssige Metall an oder nahe dem angußnaheliegenden Bereich der Form in die dünnere Wandung bildenden Formhohlräume eingeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Niederdruckgußvorrichtung zum Herstellen von Fahrzeugrädern bzw. Teilen von Fahrzeugfelgen, wie Felgensternen, zu schaffen, die insgesamt ein optimales Gußgefüge aufweisen und einen dünnwandigen Querschnitt der Hohlspeichen bei einer maximalen Festigkeit gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Lage der Angußkanäle im Unterkern außerhalb des Felgenzentrums statt wie bisher bei Felgen üblich im Felgenzentrum nunmehr unmittelbar in schmale Formhohlräume einmünden. Es sind verschiedene Möglichkeiten für die dezentrale örtliche Lage der Angußkanäle zur Felge möglich, damit ein homogenes Gefüge auch in Bereichen kleiner Querschnitte, wie beispielsweise in den Hohlspeichen oder im Felgenbett als auch in den Übergängen möglich wird.

So ist in einer ersten Ausführung vorgesehen, eine oder mehrere Angußkanäle unmittelbar in den umlaufenden Rand des Felgenhornringes am Felgenstern vorzusehen, und zwar direkt im Bereich der Hohlrippen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Schmelze schnell in den schmalen Formhohlraum zur Bildung der Hohlrippen und des Felgenbettes ohne wesentlichen Temperaturverlust einfließen kann. Dies wird auch erreicht, wenn nach einer weiteren Ausführung die Angußkanäle zwischen den Hohlspeichen in der Felgenschulter zwischen den Hohlspeichen angeordnet sind. Sie verteilen sich dann über den Umfang des Felgenhornes gleichmäßig.

Die Angußkanäle können nach einer weiteren Ausführung auch innenseitig der Hohlspeichen angeordnet sein. Die Zahl der Angußkanäle bei allen drei Ausführungen wird je nach den Erfordernissen gewählt, d. h. es wird geprüft, ob in allen Bereichen der Felge das Gußgefüge von guter Qualität ist und die Festigkeitsanforderungen erfüllt werden.

Es ist auch eine Kombination der drei Ausführungen mit Angußkanälen möglich.

Eine weitere Ausführungsform besteht in der Kombination mindestens eines Angußkanals im Felgenzentrum sowie der Angußkanäle im Felgenhornring im Bereich der Hohlrippen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Schmelze von zwei Seiten in den Formhohlraum zur Bildung der Hohlrippe und des Felgenbettes eingepreßt.

Bei Angußkanälen im Felgenhornring und nur im Bereich der Hohlrippen kann das Felgenzentrum geschlossen sein. Ein in diesem Bereich in bekannter Weise vorgesehene Abschlußdeckel kann mit angegossen werden. Entsprechend kann auch das Firmenlogo in diesem Bereich der Felge beim Gießvorgang durch Einformen mit vorgesehen sein.

Durch die Anordnung mehrerer Angußkanäle in vom Felgenzentrum entfernten Bereichen im Felgenhornring zur Zuführung von Schmelze direkt in die Bereiche der Formhohlräume geringer Dicke wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Schmelze durch den kurzen Weg eine hohe Fließgeschwindigkeit besitzt, wodurch eine geringe Wanddicke bei optimaler Gußqualität erzielt wird. Außerdem ist ein zeitlich schneller Gießvorgang und somit eine kurze Taktzeit möglich.

Mit einem solchen Gußverfahren über entfernt vom Felgenzentrum angeordneten Angußkanälen kann nicht nur eine einteilige Felge, sondern es können auch Teile von Felgen, wie beispielsweise der Felgenstern, separat gegossen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Hälfte eines Unter- und Oberkerns eines Kokillenwerkzeugs mit Formsandkern zum Gießen einer einteiligen Felge mit zentrischer Öffnung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kokillenwerkzeug gem. Fig. 1 zum Gießen einer einteiligen Felge mit geschlossenem Felgenzentrum,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Kokillenwerkzeug gemäß Fig. 1 zum Gießen eines Felgensterns einer Felge und

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung einer Felge mit den möglichen Angußkanälen allein oder in Kombination.

In Fig. 1 ist ein Kokillenwerkzeug 1 mit einem metallischen Oberkern 2, einem metallischen Unterkern 3 und einem zwischenliegenden Formsandkern 4 zur Herstellung einer Felge 5 im Niederdruckgußverfahren dargestellt. Zwischen dem Formsandkern 4 und dem Ober- und Unterkern 2, 3 sind Formhohlräume 6 gebildet, welcher die Wandstärkendicke der Felge 5 darstellen.

Zur Herstellung der Felge 5 im Kokillenwerkzeug 1 sind im Unterkern 3 mehrere Angußkanäle 7 für die Schmelze vorgesehen, durch die diese steigend einströmt, was durch einen Pfeil gezeigt ist.

Die Angußkanäle 7 sind außerhalb des Felgenzentrums 10 im Felgenhornring 8 vorgesehen und münden in die Formhohlräume 6 ein.

Wie in Fig. 4 in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 näher gezeigt, sind in einer ersten Ausführung des Gießverfahrens die Angußkanäle 7 am Außenrand der einteiligen Felge 5 im Felgenhornring 8 angeordnet. Sie sind etwa jeweils in der Längsmittenachse L jeder Hohlspeiche 9 vorgesehen.

Nach einer weiteren Ausführung können alternativ Angußkanäle 7a auch im Bereich der Felgenschulter 8a zwischen zwei Hohlspeichen 9 der einteiligen Felge oder des Felgensterns F im Unterkern 3 angeordnet sein.

Des weiteren ist es auch möglich, die Angußkanäle 7b seitlich der Wandungen für die Hohlspeichen 9 der einteiligen Felge oder des Felgensterns F vorzusehen.

Eine Kombination von Angußkanälen 7 im Felgenhornring 8 und einem einzigen Angußkanal im Felgenzentrum 10 ist auch möglich. Bei einer solchen Felge gemäß Fig. 1 ist im Felgenzentrum 10 dann eine zentrische Öffnung 11 vorgesehen, die über einen separaten Deckel, beispielsweise mit einem Logo versehen, abgedeckt ist.

In Fig. 2 ist ein Unterkern 3 dargestellt, welche keine zentrische Öffnung für die Felge 5 aufweist. In diesem Fall kann der Deckel gemäß der Ausführung Fig. 1 entfallen und das Logo wird in die durchgehende zentrische Wandung 15 mit eingegossen. In Fig. 3 ist ein Kokillenwerkzeug zur Herstellung nur eines Felgensterns F dargestellt. Das Felgenbett 16 wird mit dem Felgenstern F, beispielsweise über eine Reibschweißung verbunden, wozu zwei umlaufende Schweißringe 12, 13 vorgesehen sind.

Durch die zum Formhohlraum 6 zentral angeordneten Angußkanäle 7; 7a; 7b; sind sehr schmale Wanddicken der Hohlspeichen 9 möglich, da die Schmelze schnell und somit mit optimaler Temperatur strömen kann und sich keine Stauungen und somit Lunker infolge Temperaturschwankungen der Schmelze ergeben können. Der Formsandkern 4 ist einteilig und kann nach dem Gießen schnell aus der gegossenen Felge entfernt werden.

Als Gußmateriel des Niederdruckgußverfahrens können vorzugsweise Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen verwendet werden.

Claims (8)

1. Niederdruckgußvorrichtung, zum Herstellen von einteiligen Rädern und Felgensternen (F) mit Hohlspeichern (a) für Kraftfahrzeuge unter Verwendung eines metallischen Ober- und Unterkerns (2, 3) eines Kokillenwerkzeugs (1), wobei zwischen diesen Kernen (2, 3) und einem Formsandkern (4) Formhohlräume (6) gebildet werden, in die eine Schmelze hochsteigend einströmt und mehrere Angußkanäle (7; 7a; 7b) am Felgenstern außerhalb des Felgenzentrums (10) vorgesehen sind und diese Angußkanäle (7; 7a; 7b) zur Bildung von Hohlspeichen (9) im Felgenstern (F) vom Unterkern (3) hier in einen relativ schmalen Formhohlraum (6) des Felgensterns (F) zwischen dem Formsandkern (4) und dem Unter- bzw. Oberkern (2, 3) einmünden und die Angußkanäle jeweils im Bereich der die Hohlspeichen (9) bildenden Formhohlräume (6) im Felgenhornring (8) angeordnet sind.

2. Gußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angußkanäle (7a) im Bereich der Felgenschulter (8a) und jeweils zwischen zwei Hohlspeichen (9) angeordnet sind.

3. Gußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angußkanäle (7b) seitlich in Wandungen von gegenüberstehenden Hohlspeichen (9) in die Formhohlräume (6) einmünden.

4. Gußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angußkanäle (7) im Felgenhornring (8) im Bereich der Hohlspeichen (9) als auch mindestens ein Angußkanal im Felgenzentrum (10) vorgesehen ist.

5. Gußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (5) im Felgenzentrum (10) eine durchgehende Wandung (15) aufweist.

6. Gußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Felgenzentrum (10) einen eingegossenen Emblemdeckel, gebildet durch die Wandung (15) aufweist.

7. Gußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den beiden Kernen (2, 3) angeordnete Formsandkern (4) zusammenhängend und umlaufend verbunden ist.

8. Gußvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Hohlspeichen (9) als auch die des Felgenbettes (16) eine annähernd gleiche Dicke aufweisen.