DE19956877C1

DE19956877C1 - Production of a cast part comprises using a two-piece tool to produce parallel functional surfaces and removing the two halves in opposing directions after casting

Info

Publication number: DE19956877C1
Application number: DE1999156877
Authority: DE
Inventors: Jan Just
Original assignee: CTS Fahrzeug Dachsysteme GmbH
Current assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2019-11-27
Also published as: EP1103324A1

Abstract

Production of a cast part comprises using a two-piece tool (6) having halves (7, 8) and a slanted parting plane (9) between the two halves to produce parallel functional surfaces (4, 5), the tool filling the intermediate space between the functional surfaces; and removing the two halves in opposing directions and from the intermediate space after casting. Preferred Features: The tool halves are removed from the intermediate space at an angle between zero and the angle of the parting plane between the tool halves.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gussteils.The invention relates to a method for producing a Casting.

Gussteile werden im Standgussverfahren, Schleudergussverfahren oder Druckgussverfahren hergestellt, wobei flüssiges, erhitztes Metall in eine einen Hohlraum umschließende Form eingegossen wird, die nach dem Erkalten des Metalls entfernt wird. Für die Formgebung des Gussteiles können Modelle und Kokillen verwendet werden, welche einen positiven bzw. negativen Abdruck des Gussteiles darstellen und die komplizierte Formgebungen ermög lichen. Diesen verschiedenen Gussverfahren ist gemeinsam, dass die Gussteile auf Grund von Formungenauigkeiten, Abkühlungs schwindung oder sonstigen Toleranzüberschreitungen üblicherwei se spanend nachgearbeitet müssen, damit die geforderten Ferti gungstoleranzen eingehalten werden können.Castings are made using the stationary casting method, centrifugal casting or die casting process, using liquid, heated Metal poured into a mold enclosing a cavity which is removed after the metal has cooled. For the The casting can be shaped using models and molds which have a positive or negative impression of the Represent casting and the complicated shapes made possible lichen. These different casting processes have in common that the castings due to mold inaccuracies, cooling shrinkage or other tolerance violations usually se must be reworked so that the required produc tolerances can be met.

Aus dem Buch "Druckgieß-Technik" von Frommer/Lieby, Springer- Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1965, Band I, Seiten 156/157, ist es bekannt, dass zum Gießen genauer Partien eines Druckgussteiles mehrteilige Kerne verwendet werden, welche nach dem Gießen in einer gestuften Bewegung entfernt werden. Bei tiefen Aussparungen und Bohrungen werden hierfür ineinander schiebbare Kerne verwendet, um Deformationen durch große Schwindungs- oder Schrumpfkräfte zu vermeiden. Außerdem können derartige zweistufige Kern- und Schieberbewegungen auch ange wandt werden, wenn bestimmte genaue Partien eines Druckgusstei les ohne Gratnaht gegossen werden sollen und sich letztere durch die nötige Formteilung ergeben würde.From the book "Druckgieß-Technik" by Frommer / Lieby, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1965 , Volume I, pages 156/157, it is known that multi-part cores are used to cast precise parts of a die-cast part, which according to the casting can be removed in a graduated motion. In the case of deep recesses and bores, cores that can be pushed into one another are used to avoid deformations caused by high shrinkage or shrinkage forces. In addition, such two-stage core and slide movements can also be applied when certain precise sections of a die-cast part are to be cast without a burr seam and the latter would result from the necessary shape division.

Für den Fall, dass ein zu fertigendes Bauteil zwei planparalle le Anlageflächen aufweisen soll, ist aber auch bei den bekann ten zweiteiligen Kernen aus fertigungstechnischen Gründen eine spanende Nachbearbeitung unumgänglich, weil der in den Zwi schenraum zwischen die Anlageflächen einzusetzende Modellkern üblicherweise konisch verjüngt ausgebildet ist, damit der Mo dellkern nach dem Gießvorgang problemlos entfernt werden kann. Dementsprechend schließen auch die Anlageflächen einen gemein samen Winkel ein, mit der Folge, dass planparallele und einan der zugewandte Auflageflächen nur mit Hilfe einer spanenden Nachbearbeitung zu erzielen sind. In the event that a component to be manufactured has two plane parallels le should have contact areas, but is also known in the ten-piece cores for manufacturing reasons Machining post-processing unavoidable because of the two space between the model surfaces to be inserted is usually tapered so that the Mo dellkern can be easily removed after the casting process. Accordingly, the investment areas are common lonely angle, with the result that plane parallel and one another the facing contact surfaces only with the help of a cutting Post-processing can be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde mit einfachen Mitteln Gussteile mit zwei planparallelen Anlageflächen herzustellen.The object of the invention is based on simple means Manufacture castings with two plane-parallel contact surfaces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An spruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of the An Proverb 1 solved.

Gemäß der Neuerung ist vorgesehen, dass ein zweigeteiltes Werk zeug - ein Modell bzw. ein Modellkern - in den Zwischenraum zwischen die Anlage- bzw. Funktionsflächen des Gussteils einge setzt wird, wobei die beiden Werkzeughälften gegenüber ihrer Einhüllenden eine schrägverlaufende Trennebene aufweisen. Die Außenwände des Werkzeugs liegen parallel zueinander. Das Werk zeug füllt während des Gießvorganges den Zwischenraum zwischen den zu gießenden Funktionsflächen aus, dem entsprechend liegen die einander zugewandten Funktionsflächen des Gussteils paral lel zueinander. Um sicher zu stellen, dass nach dem Abschluss des Gießvorganges das Werkzeug aus dem Zwischenraum ohne Prob leme entfernt werden kann, werden die beiden Werkzeughälften jeweils in entgegengesetzten Richtungen aus den Zwischenraum entfernt, wobei die Entnahmerichtung für jede Werkzeughälfte mit den Funktionsflächen bzw. der Einhüllenden des Werkzeugs einen Winkel einschließt. Der Winkeleinschluss, welcher durch die schräg verlaufende Trennebene zwischen den Werkzeughälften ermöglicht wird, stellt sicher, dass jede Werkzeughälfte aus einer unmittelbar an der Funktionsfläche anliegenden Position schräg entnommen werden kann, wodurch gewährleistet ist, dass das Werkzeug beim Herausnehmen aus dem Zwischenraum von der An lagefläche der Wandung des gegossenen Werkstücks entfernt wird. Es wird dadurch verhindert, dass bei der Entnahme das Werkzeug aus dem Zwischenraum im Werkstück parallel zu den Anlageflächen herausgenommen wird, was auf Grund der Haftung zwischen Werk zeug und Gussteil zu einer erheblichen Minderung der Oberflä chenqualität der Anlagefläche führen kann. Die Anlageflächen sind bei dem neuartigen Verfahren planparallel zueinander und weisen eine hohe Oberflächengüte auf, wodurch eine spanende Nachbearbeitung in der Regel obsolet wird.According to the innovation it is provided that a two-part work stuff - a model or a model core - in the space between the system or functional surfaces of the casting is set, the two tool halves opposite their Envelopes have a sloping parting plane. The Outer walls of the tool are parallel to each other. The work Stuff fills the space between during the casting process the functional surfaces to be cast, which lie accordingly the facing functional surfaces of the casting in parallel lel to each other. To make sure that after graduation of the casting process the tool from the gap without prob The two halves of the tool can be removed each in opposite directions from the gap removed, with the removal direction for each half of the tool with the functional surfaces or the envelope of the tool encloses an angle. The angle inclusion, which by the sloping parting plane between the tool halves ensures that each tool half is off a position directly adjacent to the functional surface can be removed at an angle, which ensures that the tool when removing it from the space from the on bearing surface of the wall of the cast workpiece is removed. This prevents the tool from being removed from the space in the workpiece parallel to the contact surfaces what is taken out due to liability between works tool and casting for a significant reduction in the surface quality of the contact surface. The investment areas are plane-parallel to each other and have a high surface quality, which means a cutting Post-processing usually becomes obsolete.

Auf Grund des Fortfalls der spanenden Nachbearbeitung können erhebliche Kostenvorteile realisiert werden, was insbesondere bei in hohen Stückzahlen zu produzierenden Gussteilen zu einer signifikanten Kostensenkung führt. Derartige Gussteile werden beispielsweise im Automobilbereich bei der Fertigung von Cabri olet-Fahrzeugdächern hergestellt und eingesetzt.Due to the elimination of post-processing considerable cost advantages can be realized, which in particular for castings to be produced in large quantities leads to significant cost reduction. Such castings are for example in the automotive sector in the production of convertibles olet vehicle roofs manufactured and used.

Die die winklige Entnahme ermöglichende, schräg verlaufende Trennebene zwischen den beiden Werkzeughälften teilt vorteil haft das Werkzeug in zwei komplementäre Werkzeughälften, wobei eine derartige symmetrische Ausbildung einerseits Produktion- und Montagevorteile bietet und andererseits gewährleistet, dass die Entnahmekräfte für beide Werkzeughälften in etwa gleich groß sind.The diagonal that enables the angled removal Parting plane between the two tool halves shares advantage sticks the tool in two complementary tool halves, whereby such a symmetrical formation on the one hand production and assembly advantages and on the other hand ensures that the removal forces for both tool halves are approximately the same are great.

Der Entnahmewinkel, unter dem die beiden Werkzeughälften aus dem Zwischenraum relativ zu den Funktionsflächen entfernt wer den, nimmt vorzugsweise einen Wert ein, der größer als Null ist und maximal gleich ist wie der Winkel der Trennebene in Bezug auf die Einhüllende des Werkzeugs bzw. die Funktionsflächen des Gussteils. In einer bevorzugten Ausführung stimmt der Entnahme winkel mit dem Winkel der Trennebene überein, so dass zumindest die erste Werkzeughälfte entlang der Trennebene aus dem Zwi schenraum herausgenommen werden kann.The removal angle at which the two tool halves are made the space in relation to the functional surfaces who removed den, preferably takes a value that is greater than zero and is at most the same as the angle of the parting plane in relation on the envelope of the tool or the functional surfaces of the Casting. In a preferred embodiment, the removal is correct angle coincides with the angle of the parting plane, so that at least the first half of the tool along the parting line from the Zwi can be removed.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figuren beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der ein Gussteil mit parallelen Wandungen, zwischen denen ein zweige teiltes Werkzeug eingesetzt ist, im Schnitt dargestellt ist.Further advantages and practical designs are the figures description and the drawing can be found in the Cast part with parallel walls, between which a branch shared tool is used, is shown in section.

Das Gussteil 1, beispielsweise ein im Druckgussverfahren herge stelltes Aluminium-Druckguss-Bauteil, welches insbesondere für ein Cabriolet-Fahrzeugdach eingesetzt wird, weist etwa paralle le Wandungen 2 und 3 auf, deren einander zugewandte Anlage- bzw. Funktionsflächen 4, 5 bereits unmittelbar nach dem Gießen auch ohne spanende Nachbearbeitung mit hoher Maßgenauigkeit pa rallel zueinander angeordnet sein sollen. Zur Erreichung dieses Ziels wird der Zwischenraum 11 zwischen den zu gießenden Wan dungen 2, 3 des Werkstücks bzw. Gussteils 1 mit einem Modell bzw. Werkzeug 6 ausgefüllt, welches zweigeteilt ausgeführt ist und zwei Werkzeughälften 7, 8 aufweist, die vorteilhaft komple mentär zueinander ausgebildet sind und über eine Trennebene 9 separiert sind. Zur Durchführung des Gießvorganges liegen beide Werkzeughälften 7, 8 unmittelbar aneinander. Jede Werkzeughälf te ist keilförmig ausgebildet. Die gegenüberliegenden Außensei ten beider Werkzeughälften 6, 7 sind im zusammengesetzten Zu stand, bei dem die Werkzeughälften unmittelbar aneinander gren zen, parallel zu einander ausgerichtet, um entsprechend planpa rallele Funktionsflächen der Wandungen 2 und 3 zu erzielen.The cast part 1 , for example a die-cast aluminum die-cast component, which is used in particular for a convertible vehicle roof, has approximately parallel walls 2 and 3 , the mutually facing system or functional surfaces 4 , 5 of which immediately follow the casting should also be arranged parallel to one another with high dimensional accuracy without machining. To achieve this goal, the space 11 between the walls to be castings 2 , 3 of the workpiece or casting 1 is filled with a model or tool 6 , which is designed in two parts and has two tool halves 7 , 8 , which are advantageously complementary to each other are and are separated by a parting plane 9 . To carry out the casting process, the two mold halves 7 , 8 lie directly against one another. Each half of the tool is wedge-shaped. The opposite Außenensei th of the two tool halves 6 , 7 are in the assembled state, in which the tool halves immediately adjoin each other, aligned parallel to one another in order to achieve corresponding planpa parallel functional surfaces of the walls 2 and 3 .

Um zu gewährleisten, dass nach Beendigung des Gießvorganges das Werkzeug 6 unter Beibehaltung planparalleler Flächen 4, 5 mit vergleichsweise hoher Oberflächengüte aus dem Zwischenraum 11 zwischen den Wandungen 2, 3 des Gussteils 1 entfernt werden kann, werden die Werkzeughälften 7 und 8 in entgegengesetzte Entnahmerichtungen 10 aus dem Gussteil 1 entfernt. Die Entnah merichtungen 10 schließen mit den Funktionsflächen 4, 5 vor teilhaft einen Winkel α ein, der größer als Null ist, jedoch maximal dem Winkel entspricht, den die Trennebene 9 mit den Funktionsflächen 4, 5 einschließt. Vorteilhaft wird jede Werk zeughälfte 7, 8 entgegen ihrer keilförmigen Verjüngung unter dem maximal möglichen Winkel α in Entnahmerichtung 10 entnom men, indem jede Werkzeughälfte 7 bzw. 8 entlang der Trennebene 9 aus dem Zwischenraum 11 herausgenommen wird. Um eine problem lose Entnahme der Werkzeughälften zu beiden Seiten des Zwi schenraumes 11 zu ermöglichen, ist das Werkstück 1 an beiden Stirnseiten des Zwischenraumes 11 offen ausgebildet.In order to ensure that the tool 6 can be removed from the intermediate space 11 between the walls 2 , 3 of the casting 1 after the casting process has ended, while maintaining plane-parallel surfaces 4 , 5 with a comparatively high surface quality, the tool halves 7 and 8 are in opposite removal directions 10 removed from the casting 1 . The removal directions 10 include with the functional surfaces 4 , 5 before geous an angle α that is greater than zero, but at most corresponds to the angle that the parting plane 9 includes the functional surfaces 4 , 5 . Each tool half 7 , 8 is advantageously taken against its wedge-shaped taper at the maximum possible angle α in the removal direction 10 by removing each tool half 7 or 8 along the parting plane 9 from the space 11 . In order to enable problem-free removal of the tool halves rule space on both sides of Zvi 11, the workpiece 1 is formed at both end sides of the intermediate space 11 is open.

Das geschilderte Verfahren unter Einsatz eines zweigeteilten Werkzeugs kann auch zur Herstellung nicht-paralleler Wandungen in Werkstücken eingesetzt werden, indem ein Werkzeug mit ent sprechenden, nicht-parallelen gegenüberliegenden Außenseiten verwendet wird.The described method using a two-part The tool can also be used to produce non-parallel walls be used in workpieces by using a tool with ent speaking, non-parallel opposite outsides is used.

Claims

1. A method for producing a casting, in particular a casting for a convertible vehicle roof, in which

- For the production of parallel functional surfaces ( 4 , 5 ) in the casting, a two-part tool ( 6 ) with two adjacent tool halves ( 7 , 8 ) and a diagonally running separating plane ( 9 ) between the tool halves ( 7 , 8 ) is used, which the Fills the space ( 11 ) between the functional surfaces ( 4 , 5 ), the parting plane ( 9 ) forming an angle with the functional surfaces ( 4 , 5 ),
- After the casting process, the two tool halves ( 7 , 8 ) in opposite directions and at an angle to the functional surfaces ( 4 , 5 ) are removed from the space ( 11 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the tool halves ( 7 , 8 ) are removed at an angle from the inter mediate space ( 11 ) between zero and the angle of the parting plane ( 9 ) between the two tool halves ( 7 , 8 ) lies.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the tool halves ( 7 , 8 ) are removed at an angle from the inter mediate space ( 11 ) which corresponds to the angle of the parting plane ( 9 ) between the two tool halves ( 7 , 8 ) .

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that complementarily shaped tool halves ( 7 , 8 ) are used.