DE19621945C1 - Gravity casting light metal components using die - Google Patents

Gravity casting light metal components using die

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DE19621945C1
DE19621945C1 DE1996121945 DE19621945A DE19621945C1 DE 19621945 C1 DE19621945 C1 DE 19621945C1 DE 1996121945 DE1996121945 DE 1996121945 DE 19621945 A DE19621945 A DE 19621945A DE 19621945 C1 DE19621945 C1 DE 19621945C1
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Horst Bauer
Juergen Funk
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/02Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

The method comprises feeding a measured amount of melt into the bottom half (2) of the die which remains open so that a melt level (10) is formed; lowering the heated top die half (3) to its closure position only after the melt (11) has settled, and keeping in this position until the casting (4) has completely solidified; choosing the amount of melt so that only elemental feeders (with a height equal to 1-2 times the wall thickness of the casting) are formed in the die openings (13); and during the solidification process pneumatically further feeding the casting with melt via the airtight openings (13) by pressurisation of the latter. Also claimed is the die for implementation of the above method.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Schwerkraftgießen von Leichtmetall-Gußteilen im Kokillen-Gießverfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und von einer Kokille nach dem Ober­ begriff von Anspruch 4.The invention is based on a method for gravity casting of light metal castings in the mold casting process after Preamble of claim 1 and of a mold after the waiter Concept of claim 4.

Die DE-PS 1 51 209 zeigt eine kleine metallene, verschließbare Gußform zum Gießen von Lettern, bei der ein kleiner Entlüftungs­ spalt zwischen der Formoberkante und dem Verschlußdeckel freige­ halten wird. Auch die DE-PS 3 70 612 zeigt ein Entlüftungssystem für metallene, d. h. an sich luftundurchlässige Gießkokillen.DE-PS 1 51 209 shows a small metal, lockable Mold for casting letters, with a small vent gap between the upper edge of the mold and the sealing lid clear will hold. DE-PS 3 70 612 also shows a ventilation system for metal, d. H. air-tight casting molds per se.

Die AT-PS 281 321 zeigt eine horizontal in Ober- und Unterteil geteilte, zum Gießen verschließbare Dauergußform aus Graphit oder aus graphit-verkleidetem Gußeisen. An bestimmten "gefange­ nen" Stellen der Form, an denen beim Formfüllen die Gefahr eines Luftblaseneinschlusses besteht, sind dort Entlüftungsbohrungen vorgesehen.The AT-PS 281 321 shows a horizontal in the upper and lower part split permanent casting mold made of graphite, lockable for casting or made of graphite-clad cast iron. Caught at certain " "Places in the mold where there is a risk of filling the mold There are air pockets, there are ventilation holes intended.

In einem Beitrag der Zeitschrift "Gießerei-Erfahrungsaustausch" 5/89, Seiten 217 und 218 mit der Überschrift "Alte Speisertech­ nik neu aufgewärmt!" wird unter anderem darauf hingewiesen, daß bei Formen, welche durch ein gegenüber dem bzw. den Speisern ge­ sondertes Eingußsystem gefüllt werden, das Speiservolumen mit dem errechneten Speisungsvolumen übereinstimmen müsse, was be­ deute, daß bei einem modulmäßig kleinen Speiser der Speiser als Einzelspeiser oder die Anzahl von Speisern vergrößert werden müsse, um auf das benötigte Volumen zu kommen. Demgegenüber spiele das Speiser- bzw. Speisungsvolumen bei einem Eingußspei­ ser nur eine geringe Rolle.In a contribution from the magazine "Gießerei-Exchange of Experience" 5/89, pages 217 and 218 with the heading "Alte Speisertech nik reheated! "is pointed out, among other things, that in the case of forms which are separated from the feeder by a ge special pouring system, the feed volume with the calculated feed volume must match what be  mean that with a modular small feeder the feeder as Single feeder or the number of feeders can be increased need to get to the required volume. In contrast play the feeder or feed volume at a gate only a minor role.

Die nicht vorveröffentlichte DE 195 15 493 A1 zeigt ein beheiz­ bares metallenes Modell zur Herstellung von Gießformen aus war­ maushärtbaren Gießereisanden.The unpublished DE 195 15 493 A1 shows a heated hard metal model for the production of casting molds mouse-hardenable foundry sands.

Üblicherweise muß zur Kompensation des Schwindens eines Guß­ stückes während der Erstarrung und zur Vermeidung von Lunkern darin das Innere der erstarrenden Gußstückes von außen her mit Schmelze gespeist werden, wofür an bestimmten Stellen sogenannte Speiser an das Gußstück angegossen und in der Gießform entspre­ chende Hohlräume eingeformt sind. Diese nach oben hin trich­ terartig erweiterten Schmelze-Vorräte sind üblicherweise großzü­ gig bemessen, um zum einen aufgrund der hohen Masse an Schmelze den Speiser möglichst lange flüssig halten zu können und um zum anderen aufgrund einer gewissen metallostatischen Höhe auch einen bestimmten Speisungsdruck aufbringen zu können. Nachteilig an den Speisern ist, daß ihre Werkstoffmasse in einem nicht un­ mittelbar produktiven Kreislauf zwischen Erschmelzen und Erstar­ ren geführt werden muß; dieses Kreislaufmaterial beeinträchtigt die Produktionskosten. Darüber hinaus müssen die Speiser, bevor die Gußstücke in die Zerspanungsbearbeitung weitergeleitet wer­ den können, in einem gesonderten, kostenverursachenden Arbeits­ gang von den Gußstücken getrennt werden. Die Speiser sind an ih­ rem gußstückseitigen Ansatz eingeschnürt. Bei Kokillengußstücken ist das die Speiser mit umschließende Formoberteil daher aller­ meist als Sandkern ausgebildet, damit sich das Gußstück über­ haupt, nämlich durch Zerstören des Sandkernes, an der Gußtei­ loberseite aus der Gießform herauslösen läßt. Dieser Sandkern muß für jedes Gußstück neu angefertigt werden, was ebenfalls Ko­ sten verursacht.Usually to compensate for the shrinkage of a cast piece during solidification and to avoid cavities with the inside of the solidifying casting from the outside Melt are fed, for which so-called at certain points Pour the feeder onto the casting and correspond in the casting mold appropriate cavities are formed. Trich this upwards Expanded melt inventories are usually generous gig sized, on the one hand due to the high mass of melt to keep the feeder liquid for as long as possible and in order to others due to a certain metallostatic height too to be able to apply a certain supply pressure. Disadvantageous the thing about the feeders is that their material mass is not un indirectly productive cycle between melting and freezing ren must be performed; this circulatory material is impaired the production cost. In addition, the feeders must before the castings are forwarded to the machining process can do this in a separate, cost-causing work be separated from the castings. The feeders are at ih  con necked on the casting side. For mold castings this is all the risers with the surrounding molded top mostly formed as a sand core, so that the casting over at all, namely by destroying the sand core at the casting the top side can be removed from the mold. This sand core must be made again for each casting, which is also Ko most caused.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Gießverfahren kostengünstiger zu gestalten.The object of the invention is that of the generic type To make casting processes more cost-effective.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen Ver­ fahrens erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und bezüglich der Kokille durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 4 gelöst. Danach wird die bisher übliche metallostatische Speisung aus sehr massiven Speisern durch eine pneumatische Speisung aus kleinen Speiserrudimenten ersetzt, wo­ durch das Kreislaufmaterial und die damit einhergehenden Kosten ganz entscheidend verringert werden können. Pneumatisch kann ein sehr hoher Speiserdruck aufgebracht werden, der auch über eine Gußhaut in den noch flüssigen Kern des Gußstückes ein- bzw. darin weitergeleitet werden kann. Neben der Reduzierung des Kreislauf­ materials werden aufgrund der geringen Größe der Speiser zwei weitere Vorteile erzielt: Es kann nämlich nun zum einen auf eine Speisereinschnürung verzichtet und dadurch das Formoberteil als wiederverwendbares Kokillenteil ausgebildet werden. Darüber hin­ aus können die Speiserrudimente bei Ablieferung der Gußstücke in die Zerspanungsbearbeitung ohne weiteres am Gußstück stehen bleiben. Die Speiserrudimente können gemeinsam mit der ohnehin abzutragenden Gußhaut abgefräst werden, ohne daß dazu ein zu­ sätzlicher Zerspanungsdurchgang erforderlich wäre.This task is based on the generic Ver driving according to the invention by the characterizing features of Claim 1 and with respect to the mold by the characterizing Features of claim 4 solved. Then the usual one metallostatic feed from very massive feeders through a pneumatic supply from small supply rudiments replaced where through the recycling material and the associated costs can be significantly reduced. Pneumatically can very high feed pressure can be applied, which also has a Cast skin into or into the still liquid core of the casting can be forwarded. In addition to reducing the circulation materials are two due to the small size of the feeders achieved further advantages: namely, it can now on the one hand No food constriction and thus the upper part as reusable mold part are formed. Beyond that from the feeder rudiments when the castings are delivered in the machining operations are readily available on the casting stay. The food rudiments can together with the anyway cast skin to be removed, without having to additional machining pass would be required.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach­ folgend noch erläutert; dabei zeigen: Appropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is based of an embodiment shown in the drawing explained below; show:  

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine geöffnete Kokille mit in Warteposition angehobenem Kokillenoberteil und mit einer abgestimmten, eingefüllten Schmelzemenge, Fig. 1 shows a cross section through an open mold with raised in waiting position Kokillenoberteil and having a tuned, the filled amount of melt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kokille nach Fig. 1 mit in die Kokille eingetauchtem und in die Endstellung abge­ senktem Kokillenoberteil und Fig. 2 shows a cross section through the mold of FIG. 1 with the mold immersed in the mold and abge lowered into the end position and

Fig. 3 eine partielle Schnitt/Ansicht durch bzw. auf das ferti­ ge, entformte Gußstück, die geringen Abmessungen der Spei­ ser-Rudimente zeigend. Fig. 3 is a partial section / view through or on the ferti ge, demolded casting, showing the small dimensions of the Spei ser rudiments.

Die in den Figuren gezeigte Ausführung der Erfindung ist am Bei­ spiel eines Zylinderkopfes für Brennkraftmaschinen dargestellt, wobei allerdings betont werden soll, daß alle anderen in Kokil­ len gießbaren Gußwerkstücke 4 ebenso für die Erfindung geeignet sind. Die Kokille 1 ist mehrteilig ausgebildet und besteht aus Kokillenunterteil 2 und Kokillenoberteil 3, wobei das Kokil­ lenunterteil seinerseits wiederum zur Bestückung mit Kernen zer­ legbar ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel eines Zylinder­ kopfes als Gußstück 4 ist das Kokillenunterteil in gießbereitem Zustand mit den erforderlichen, lagedefiniert eingelegten Ker­ nen, nämlich den Einlaßkernen 7, den Auslaßkernen 8, dem oberen Wassermantelkern 5, dem unteren Wassermantelkern und eventuell weiteren nicht dargestellten Kernen wie Kettenkastenkern o. dgl. bestückt. Die Gravur der Kokille berücksichtigt nicht nur das Schwindmaß des Gußstückes bei dessen Erkaltung, sondern auch er­ forderliche Bearbeitungsaufmaße 19 für die nachfolgende spanab­ hebende Bearbeitung der Gußstücke. Die Speisung der erstarrenden Gußstücke erfolgt oberseitig über Speiser 15, die durch Ausspa­ rungen 13 im Kokillenoberteil geformt sind.The embodiment of the invention shown in the figures is shown on the example of a cylinder head for internal combustion engines, although it should be emphasized that all other cast parts 4 castable in Kokil are also suitable for the invention. The mold 1 is formed in several parts and consists of lower mold part 2 and upper mold part 3 , wherein the lower part Kokil in turn can be placed zer for equipping with cores. According to the embodiment of a cylinder head as a casting 4 , the lower mold part is in the ready-to-pour state with the required, position-defined inserted core, namely the inlet cores 7 , the outlet cores 8 , the upper water jacket core 5 , the lower water jacket core and possibly other cores, not shown, such as chain box core o . Equipped. The engraving of the mold takes into account not only the shrinkage of the casting when it cools down, but also the machining allowances 19 required for the subsequent machining of the castings. The solidification of the castings takes place on the top side via feeders 15 , which are formed by recesses 13 in the upper mold part.

Bei der Kokille 1 enthält das erwähnte Kokillenoberteil 3 die das Gußstück 4 auf der gesamten Horizontalerstreckung in Gieß­ lage oberseitig formende Formwand - Gravur 14. Das Kokillen­ oberteil ist als ganzes von dem Kokillenunterteil 2 lösbar und entlang einer nur angedeuteten Führung 20 in eine abgerückte Warteposition anhebbar bzw. absenkbar. Außerdem ist das Kokil­ lenoberteil mit einem nicht dargestellten Hubantrieb zum Anheben bzw. vertikalen Absenken versehen. Das Kokillenoberteil kann auf ein entsprechendes Steuersignal hin selbsttätig aus der in Fig. 1 dargestellten Warteposition in das Kokillenunterteil einge­ taucht und darin bis in eine durch Anschläge definierte Endstel­ lung abgesenkt werden. In der Endstellung liegt die formgebende Gravur 14 des Kokillenoberteiles exakt in der erforderlichen Po­ sition der oberseitigen Kontur des Gußstückes 1. In dieser End­ stellung kann das Kokillenoberteil an dem Kokillenunterteil ver­ riegelt werden.In the case of the mold 1 , the above-mentioned mold upper part 3 contains the molded wall engraving 14 that forms the top of the casting 4 over the entire horizontal extent in the casting. The upper part of the mold can be detached as a whole from the lower part 2 of the mold and can be raised or lowered along a guide 20, which is only indicated, into a waiting position which is moved away. In addition, the Kokil lenoberteil is provided with a lifting drive, not shown, for lifting or lowering vertically. The upper mold part can be automatically immersed in a corresponding control signal from the waiting position shown in FIG. 1 into the lower part of the mold and lowered therein to a final position defined by stops. In the end position, the shape-giving engraving 14 of the upper mold part lies exactly in the required position of the top contour of the casting 1 . In this end position, the upper mold part can be locked to the lower mold part.

Das Kokillenoberteil ist für sich in der Warteposition beheiz­ bar, wofür beim dargestellten Ausführungsbeispiel seitlich Bren­ ner 12 vorgesehen sind, deren Flammen auf die unterseitige Gra­ vur 9 gerichtet sind. Beim Absenken des Kokillenoberteiles wer­ den die Brenner 12 bis auf eine kleine Zündflamme abgeschaltet. Selbstverständlich sind auch an der Heizvorrichtungen und Anord­ nungen, beispielsweise eine im Kokillenoberteil integrierte Hei­ zung oder eine elektrische Heizung möglich.The upper mold part is in the waiting position for heating bar, for which in the illustrated embodiment Bren ner 12 are provided, the flames of which are directed to the underside Gra vure 9 . When lowering the upper part of the mold, the burner 12 is switched off except for a small pilot light. Of course, heating devices and arrangements are also possible, for example heating integrated in the upper mold part or electric heating.

Das erstarrende Gußstück 4 wird von oben her gespeist und das Kokillenoberteil 3 weist demgemäß an Stellen einer erforderli­ chen, oberseitigen Speisung des Gußstückes Austrittsöffnungen 13 zur Ausbildung von Speisern 15 auf. Die recht klein gehaltenen Speiser, auf die weiter unten noch näher eingegangen werden soll, gehen ohne Einschnürung in das Gußstück über, so daß das Kokillenoberteil nach dem Erstarren des Gußstückes ohne weiteres nach oben abgezogen werden kann. Sandkerne zur Formung der Spei­ ser sind hier also nicht erforderlich. Die Austrittsöffnungen 13 stehen über Stichkanäle 17 mit einer im Kokillenoberteil inte­ grierten Sammelleitung 16 in Verbindung. Solange die Sammellei­ tung 16 freie Verbindung in die Atmosphäre hat, kann die von der Schmelze verdrängte Luft nach oben ins Freie entweichen. Durch Verschließen der Sammelleitung können die Austrittsöffnungen oberseitig luftdicht verschlossen werden und durch Einleiten von komprimierter Luft in die Sammelleitung kann der oberhalb der Speiseroberseite eingeschlossen Raum der Austrittsöffnungen pneumatisch mit Überdruck beaufschlagt werden. Sofern neben den Speisestellen glockenförmig geschlossenen Teilabschnitte an der Gravur 14 des Kokillenoberteiles ausgebildet sind, können diese zum Entlassen eingeschlossener Luft ins Freie und zum vollstän­ digen Ausfüllen mit Schmelze über Entlüftungsbohrungen entlüftet werden.The solidifying casting 4 is fed from above and the upper mold part 3 accordingly has outlet openings 13 for forming feeders 15 in places of a supply of the casting that is required on the top side. The rather small feeders, which will be discussed in more detail below, pass into the casting without constriction, so that the mold upper part can be easily removed after the casting has solidified. Sand cores for forming the Spei water are not necessary here. The outlet openings 13 are connected via branch channels 17 with an integrated duct 16 in the upper mold part. As long as the collecting line 16 has a free connection to the atmosphere, the air displaced by the melt can escape upwards into the open air. By closing the manifold, the outlet openings can be closed airtight and by introducing compressed air into the manifold, the space of the outlet openings enclosed above the top of the feeder can be pneumatically pressurized. If, in addition to the dining areas, bell-shaped, closed sections are formed on the engraving 14 of the upper mold part, these can be vented to release trapped air into the open and to be completely filled with melt via vent holes.

Zum Gießen eines Leichtmetall-Gußstückes 4 geht man von der ge­ öffneten, in Fig. 1 dargestellten Kokille aus, bei der das Ko­ killenoberteil in die Warteposition angehoben ist und durch die Beheizung auf eine bestimmte Temperatur, beispielsweise etwa auf Erstarrungstemperatur der zu vergießenden Leichtmetallegierung gehalten wird. Die Kokille wird zum Guß vorbereitet und das Ko­ killenunterteil 2 mit den erforderlichen Kernen 5 bis 8 und eventuell weiteren Kernen bestückt. Anschließend wird eine auf die Gußstückgröße abgestimmte Menge an flüssigem Leichtmetall - Schmelze 11 - in das offene Kokillenunterteil eingegossen. Das Kokillenunterteil wird während des Einfüllens und eine gewisse Zeit lang nach dem vollständigen Füllen oberseitig offen gehal­ ten, so daß sich ein freier, über das gesamte Gußstück erstrecken­ der Schmelzespiegel 10 ausbildet. Beispielsweise kann mit dem oberseitigen Schließen der Kokille so lange gewartet werden, bis sich Schlacken- und Gaseinschlüsse aus der eingefüllten und be­ ruhigten Schmelze spiegelseitig abgeschieden und sich bereits erste Ansätze einer Erstarrungshaut auf dem Schmelzespiegel ge­ bildet haben. Nach dem vollständigen Einfüllen der abgemessene Schmelzemenge und einer Beruhigung der Schmelze 11 wird das er­ wärmte Kokillenoberteil 3 - mit seiner formgebenden Gravur 14 voraus - vertikal in den freien Schmelzespiegel 10 und in die Schmelze 11 eingetaucht und bis in die oben erwähnte Endstellung abgesenkt und in dieser Endstellung verriegelt. Die abgemessene Schmelzemenge weist in Relation zum Volumen des fertigen Guß­ stückes einen nur geringfügigen Überschuß zu ihm auf. Und zwar ist die Schmelzemenge derart in Bezug auf das Gußstückvolumen abgestimmt, daß sich nach Eintauchen des Kokillenoberteiles in die Schmelze an den Austrittsöffnungen 13 nur kleine Speiser-Ru­ dimente 15 mit einer geringen Aufsteighöhe H ausbilden. Bei­ spielsweise entspricht die Aufsteighöhe größenordnungsmäßig etwa dem Ein- bis Zweifachen der Wandstärke des Gußstückes, wobei zur Orientierung in Fig. 3 die relativ starke Wandstärke einer Querwand 18 im oberen Teil des Gußstückes gezeigt ist. Während der Erstarrungsphase des Gußstückes 4 wird dieses von den rudi­ mentären Speisern 15 her pneumatisch nachgespeist, indem über die Austrittsöffnungen 13 ein pneumatischer Überdruck auf die Oberseite der Speiser ausgeübt wird. Der Druck auf die Speiser wird bis zur vollständigen Erstarrung des Gußstückes aufrechter­ halten.To cast a light metal casting 4 , one starts from the open mold shown in FIG. 1, in which the upper part of the mold is raised into the waiting position and held by heating to a certain temperature, for example to the solidification temperature of the light alloy to be cast becomes. The mold is prepared for casting and the Ko killenunterteil 2 equipped with the required cores 5 to 8 and possibly other cores. Then a quantity of liquid light metal — melt 11 — matched to the size of the casting is poured into the open lower part of the mold. The mold lower part is kept open on the upper side during filling and for a certain time after complete filling, so that a free, extending over the entire casting of the melt level 10 is formed. For example, it can be waited with the top of the mold to close until slag and gas inclusions have been deposited on the mirror side from the filled and calmed melt and have already started to form a solidification skin on the melt level. After the measured amount of melt has been completely poured in and the melt 11 has calmed down, the upper mold part 3 which has been warmed - with its shaping engraving 14 ahead - is vertically immersed in the free melt level 10 and in the melt 11 and lowered to the above-mentioned end position and in it End position locked. The measured amount of melt has only a slight excess in relation to the volume of the finished casting. Namely, the amount of melt is adjusted in relation to the volume of the casting so that after immersing the upper part of the mold in the melt at the outlet openings 13, only small riser Ru diments 15 with a low rise height H form. In example, the height of rise corresponds approximately to one to two times the wall thickness of the casting, the relatively thick wall thickness of a transverse wall 18 in the upper part of the casting being shown for orientation in FIG. 3. During the solidification phase of the casting 4 , this is pneumatically replenished from the rudimentary feeders 15 by exerting a pneumatic overpressure on the top of the feeders via the outlet openings 13 . The pressure on the feeders is maintained until the casting has completely solidified.

Sollte sich in einem Einzelfall herausstellen, daß die Speiser- Rudimente zu rasch auch in ihrem Kern erstarren, so ist es mög­ lich, die Speiser über kleine Brenner oder sonstige Heizeinrich­ tungen, die im Bereich der Austrittsöffnungen 13 des Kokillen­ oberteiles 3 zu integrieren wären, künstlich flüssig zu halten. Im Falle der Speiserbeheizung mit einer offenen Flamme müßte al­ lerdings zur Aufrechterhaltung der Verbrennung eines Gases der abgeschlossene Freiraum oberhalb der Speiseroberseite mit einer permanenten Luft- oder Sauerstoffzufuhr bei gleichzeitig überla­ gertem Überdruck ausgestattet sein.If it turns out in an individual case that the feeder rudiments solidify too quickly in their core, it is possible to feed the feeders via small burners or other heating devices that would be integrated in the area of the outlet openings 13 of the mold upper part 3 , to keep it artificially fluid. In the case of feed heating with an open flame, however, in order to maintain the combustion of a gas, the closed free space above the top of the feeder would have to be equipped with a permanent air or oxygen supply with a superimposed overpressure.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß aufgrund der Klein­ heit der Speiser das Kreislaufmaterial ganz erheblich im Ver­ gleich zu herkömmlichen Kokillen-Gießtechniken reduziert wird und dadurch die Gestehungskosten je Gußteil entsprechend redu­ ziert werden können. Gießereiseitig können weitere Fertigungsko­ sten durch einen Entfall von Speiserkernen und durch den Wegfall des gesonderten Absägens der Speiser eingespart werden.The advantages of the invention are that due to the small size the feeder, the circuit material in the Ver is reduced to conventional mold casting techniques and thereby reduce the production costs per casting accordingly can be decorated. On the foundry side, further production costs can be most due to the elimination of feeder cores and the elimination the separate sawing of the feeders can be saved.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß es denkbar ist, den künstlich auf die Speiseroberseite einwirkenden Druck auch durch Anpressen eines Festkörpers nach Art eines Kolbens aufzubringen. Dies hätte allerdings den Nachteil, daß dem Speisermaterial über den kolbenartigen Drückkörper, selbst wenn er beheizt wäre, Wär­ meenergie entzogen werden würde, zumindest unter der Vorausset­ zung, daß er nicht auf Temperaturwerte beheizt ist, die deutlich oberhalb des Schmelzpunktes der Legierung liegen. Ein weiterer Nachteil eines kolbenartig beweglichen Drückkörpers liegt sicher in der aufwendigeren und störanfälligeren Ausbildung des Kokil­ lenoberteiles im Vergleich zur dargestellten pneumatischen Druckausübung auf die Speiseroberseite.For the sake of completeness, it should be mentioned that it is conceivable that the also artificially acting on the top of the food Applying pressure to a solid in the manner of a piston. However, this would have the disadvantage that the feed material over the piston-like pressure body, even if it were heated, would meenergy would be withdrawn, at least under the prerequisite  tion that he is not heated to temperature values that clearly are above the melting point of the alloy. Another The disadvantage of a plunger that moves like a piston is certain in the more complex and fault-prone design of the Kokil lenoberteiles compared to the pneumatic shown Applying pressure to the top of the feeder.

Claims (5)

1. Verfahren zum Schwerkraftgießen von Leichtmetall-Gußteilen im Kokillen-Gießverfahren, bei dem eine auf die Gußstückgröße abge­ stimmte Menge an flüssigem Leichtmetall (Schmelze) in die zum Guß vorbereitete und mit Kernen bestückte Kokille eingegossen wird,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol­ gender Merkmale:
  • - die abgemessene Schmelzemenge wird in die oberseitig auf der gesamten Horizontalerstreckung offene Kokille (Kokillenunter­ teil 2) eingefüllt und die Kokille (2) während des Einfüllens und eine gewisse Zeit lang nach dem vollständigen Füllen ober­ seitig offen gehalten, so daß sich ein freier, über das gesam­ te Gußstück erstreckender Schmelzespiegel (10) ausbildet,
  • - erst nach dem vollständigen Einfüllen der abgemessene Schmel­ zemenge und einer Beruhigung der Schmelze (11) wird durch ver­ tikales, mit der formgebenden Gravur (14) vorauslaufendes Ab­ senken eines erwärmten Kokillenoberteils (3) in den freien Schmelzespiegel (10) und in die Schmelze (11) bis in die Schließlage die oberseitige Gußkontur (9) geformt und danach das Gußteil (4) vollständig erstarren gelassen,
  • - die abgemessene, in Relation zum Volumen des fertigen Guß­ stückes einen nur geringfügigen Überschuß zu ihm aufweisende Schmelzemenge ist derart in Bezug auf das Gußstückvolumen ab­ gestimmt, daß sich nach Eintauchen des Kokillenoberteiles (3) in die Schmelze (11) an den Austrittsöffnungen (13) nur kleine Speiser-Rudimente (15) ausbilden, deren Aufsteighöhe (H) in der Größenordnung von etwa dem Ein- bis Zweifachen der Wand­ stärke des Gußstückes (4) liegt,
  • - während der Erstarrungsphase des Gußstückes (4) wird dieses von den Speiser-Rudimente (15) her pneumatisch nachgespeist, indem über die luftdicht verschließbaren Austrittsöffnungen (13) ein pneumatischer Überdruck auf die Oberseite der Spei­ ser-Rudimente (15) ausgeübt wird.
1. Process for gravity casting of light metal castings in the mold casting process, in which a quantity of liquid light metal (melt) that is matched to the size of the casting is poured into the mold prepared for casting and equipped with cores,
characterized by the common features:
  • - The measured amount of melt is poured into the mold open on the upper side over the entire horizontal extent (mold lower part 2) and the mold ( 2 ) during filling and for a certain time after full filling is kept open on the upper side, so that a free, over forms the entire casting extending melt level ( 10 ),
  • - Only after completely filling the measured amount of melt and a calming of the melt ( 11 ) by ver tical, with the shaping engraving ( 14 ) leading from lowering a heated upper mold part ( 3 ) in the free melt level ( 10 ) and in the melt ( 11 ) the upper casting contour ( 9 ) is formed into the closed position and then the casting ( 4 ) is allowed to solidify completely,
  • - The measured, in relation to the volume of the finished casting piece only a slight excess to him melt amount is tuned in relation to the casting volume that after immersion of the upper mold part ( 3 ) in the melt ( 11 ) at the outlet openings ( 13th ) form only small feeder rudiments ( 15 ), whose ascent height (H) is of the order of magnitude of about one to two times the wall thickness of the casting ( 4 ),
  • - During the solidification phase of the casting ( 4 ), this is replenished pneumatically from the feed rudiments ( 15 ) by using a pneumatic overpressure on the top of the feed rudiments ( 15 ) via the airtight closable outlet openings ( 13 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an glockenförmig geschlossenen Teilabschnitten des Kokillen­ oberteiles (3) eingeschlossene Luft über Entlüftungsborungen ins Freie entlassen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that at bell-shaped closed sections of the mold upper part ( 3 ) trapped air is released into the open via vent holes. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Kokillenoberteiles (3) in den freien Schmelzespiegel nach einem spiegelseitigen Abscheiden von Schlacken- und Gaseinschlüssen aus der eingefüllten und beruhig­ ten Schmelze und nach Bildung erster Ansätze einer Erstarrungs­ haut auf dem Schmelzespiegel (10) erfolgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the lowering of the upper mold part ( 3 ) in the free melt level after a mirror-side separation of slag and gas inclusions from the filled and calming th melt and after formation of a first solidification skin on the melt level ( 10 ) takes place. 4. Kokille zum Schwerkraftgießen von Leichtmetall-Gußteilen, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol­ gender Merkmale:
  • - die das Gußstück (4) in Gießlage oberseitig auf der gesamten Horizontalerstreckung formende Formwand der Kokille (1) - Ko­ killenoberteil (3) - ist als ganzes von der Kokille (1) lösbar und für sich beheizbar (12) ausgebildet,
  • - das Kokillenoberteil (3) weist an Stellen einer erforderli­ chen, oberseitigen Speisung des erstarrenden Gußstückes (4) Austrittsöffnungen (13) im Kokillenoberteil (3) zur Ausbildung von Speisern (15) auf,
  • - das Kokillenoberteil (3) ist mit seiner Führung und einem Be­ wegungsantrieb zum vertikalen Absenken aus einer abgerückten Warteposition und Eintauchen in die Kokille (1) bis in die der gewünschten oberseitigen Gußkontur (9) entsprechenden Endstel­ lung sowie mit einer Verriegelung in dieser Endstellung verse­ hen,
  • - die Austrittsöffnungen (13) sind oberseitig luftdicht ver­ schließbar und der oberhalb der Speiseroberseite eingeschlos­ sen Raum der Austrittsöffnungen (13) pneumatisch mit Überdruck beaufschlagbar.
4. mold for gravity casting of light metal castings, in particular for carrying out the method according to claim 1,
characterized by the common features:
  • - The casting ( 4 ) in the casting position on the top over the entire horizontal extent forming mold wall of the mold ( 1 ) - Ko killenoberteil ( 3 ) - is detachable as a whole from the mold ( 1 ) and designed to be heated ( 12 ),
  • - The upper mold part ( 3 ) has at places of a requisite, top-side supply of the solidifying casting ( 4 ) outlet openings ( 13 ) in the upper part of the mold ( 3 ) to form feeders ( 15 ),
  • - The upper mold part ( 3 ) is with its guide and a loading motion drive for vertical lowering from a moved waiting position and immersion in the mold ( 1 ) into the desired top casting contour ( 9 ) corresponding end position as well as with a lock in this end position verse hen,
  • - The outlet openings ( 13 ) are hermetically sealed on the top and the enclosed space above the top of the feeder sen the outlet openings ( 13 ) can be pneumatically pressurized.
5. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an glockenförmig geschlossenen Teilabschnitten des Kokillen­ oberteiles (3) Entlüftungsbohrungen vorgesehen sind.5. Chill mold according to claim 4, characterized in that vent holes are provided on bell-shaped closed sections of the upper mold part ( 3 ).
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