DE2143937B2 - Giessbehaelter fuer eine warmkammer- druckgiessmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gießbehälter für Warmkammer-Druckgießmaschinen, die mit einem in einer Gießkammer laufenden Gießkolben versehen sind.

Bekannte Gießbehälter dieser Art (LFrommer, Handbuch der Spritzgußtechnik, Berlin 1933, Seite 234) sind aus Gußeisen oder auch aus Stahlguß einstückig mit der Gießkammer hergestellt, die unmittelbar die Laufflächen für den Gießkolben bildet Diese Gießbehälter sind für den Einsatz für Blei-, Zinn- oder Zinkguß brauchbar. Mit der Forderung nach leichteren Werkstücken, die beispielsweise im Automobilbau eingesetzt werden sollen, hat die Verarbeitung von Magnesium an Bedeutung gewonnen. Sollen Warmkammer-Druckgießmaschinen zur Verarbeitung von Magnesium eingesetzt werden, so treten am Gießbehälter, der in die Schmelze eintaucht extrem hohe Beanspruchungen auf, die durch Temperatuien bis 700° C und Drücke bis 500 atü und durch die chemischen Eigenschaften von Magnesium bedingt sind. Die bisher bekannten Gußmaterialien halten diese Beanspruchungen nicht aus.

Man hat auch schon Gießbehälter verwendet die als Schmiedestücke hergestellt sind und bei denen die Druckkammer als ein getrenntes Bauteil hergestellt und in den Gießbehälter eingesetzt wird (VDG-Merkblatt G 321 vom Februar 1971). Die Gießkammer wird dabei aus Warmarbeitsstahl hergestellt und in den Gießbehälter eingepreßt oder eingeschrumpft der ebenfalls aus Warmarbeitsstahl geschmiedet ist und durch spanende Bearbeitung in seine Endform gebracht wird. Auch solche Gießbehälter, die nur unter verhältnismäßig großem Aufwand hergestellt werden können, weisen den Nachteil auf, daß sie bei der Verarbeitung von Magnesium keine Standzeiten erreichen, die eine wirtschaftliche Magnesiumverarbeitung durch Warmkammer- Druckgießmaschinen ermöglichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gießbehälter zu schaffen, der den Einsatz von Warmkammer-Druckgießmaschinen für die Verarbeitung von Magnesiumschmelzen ermöglicht und der sich trotzdem durch eine einfache und preiswerte Herstellung auszeichnet Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung einer warmfesten Werkzeugstahlgattung mit 0,2 Vo Kohlenstoff, 10 % Chrom, 22 % Molybdän, 6,8 % Wolfram und 10 % Cobalt für einen Gießbehälter einer für die Verarbeitung von Magnesiumschmelzen vorgesehenen Warmkammer-Druckgießmaschine, der mit der die Laufflächen für einen Gießkolben aufweisenden Gießkammer aus einem Stück gegossen ist und im Bereich der Gießkammer und der zu ihr parallelen Steigbohrung etwa deiche Wandstärken aufweist

Durch die Verwendung dieser Werkzeugstahlgattung kann ein Gießbehälter geschaffen werden, der bei der Verarbeitung von Magnesium Standzeiten bis zu 100000 Schuß erreicht und der dann nach dem Aushonen der Gießkammer weiter eingesetzt werden kann, so daß insgesamt Stückzahlen über 1 000 000 erreicht werden können. Durch den Einsatz der vorher erwähnten Werkzeugstahlgattung und durch die Ausgestaltung des Gießbehälters mit etwa der gleichen ίο Wandstärke treten trotz der an sich komplizierten Ausgestaltung des herzustellenden Gußteiles an keiner Stelle Oberbeanspruchungen auf, die zu ebem vorzeitigen Ausfall des Gießbehälters führen könnten. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß auf das Legierungseleis ment Nickel, das üblicherweise bei Warmarbeitsstählen vorgesehen ist verzichtet wird. Der gewählte Werkzeugstahl wird nicht durch die Magnesiumschmelze angegriffea er erweist sich vielmehr als abweisend gegenüber der Schmelze, was bei der Demontage den Vorteil aufweist daß keine Reste der Schmelze an der Behälterwand anhaftea Die Laufeigenschaften des gewählten Materiales sind ausgezeichnet so daß es genügt die Wandungen der Gießkammer zu honen. Ein Einsatz einer Laufbüchse für den Gießkolben ist überflüssig.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Alisführungsform beispielsweise dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine mit einem erfindungsgemäßen Gießbehälter ausgerüstete Warmkammer- Druckgießmaschine,

Fig.2 einen Schnitt durch einen Gießbehälter in größerem Maßstab,

F i g. 3 eine Ansicht des Gießbehälters in Richtung des Pfeiles III und

F i g. 4 einen Schnitt durch den Gießbehälter entlang der Linie IV-IVder Fig. 2.

Die in F i g. 1 dargestellte Warmkammer-Druckgießmaschine besitzt einen Gießbehälter 1, der von oben in eine Wanne 2 eingesetzt ist. in der sich eine Metallschmelze, im vorliegenden Fall eine Magnesiumschmelze, befindet Das Magnesium wird in die Wanne über eine mit einer Klappe 3 verschlossene Öffnung in Form von Masseln zugegeben. Die Wanne 2 ist in einen Ofen 4 eingesetzt so daß in ihr die Masseln geschmolzen werden können. In die Wanne 2 taucht noch ein Thermometer 5 ein, durch welches die im Bereich des Gießbehälters 1 herrschende Temperatur überwacht werden kann.

Der Gießbehälter 1, der von einer Traverse 6 gehalten wird, besitzt eine Gießkammer 7 und eine damit über einen Querkanal 8 verbundene Steigbohrung 9, der zu einem Mundstück 10 führt an das eine geneigt angeordnete Düse 11 angeschlossen ist

In der Gießkammer 7 wird ein Gießkolben 12 geführt der über eine Kolbenstange 13 und eine Kupplung 14 mit einem Hydraulikzylinder 15 verbunden ist Der Gießkolben 12 befindet sich nach der Darstellung in F i g. 1 in seiner oberen Totpunktlage. Unterhalb dieser Totpunktlage sind in den Gießbehälter 1 mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen 16 vorgesehen, die die Gießkammer 7 mit der Wanne 2 verbinden. Über die Bohrungen 16 läuft die Schmelze in die Gießkammer 7, aus welcher sie über den Querkanal 8 und die Steigbohrung 9 zu der Düse 11 durch das Absenken des Gießkolbens 12 herausgepreßt wird. Durch die schräge Anordnung der Düse U kann die Schmelze beim Zurückziehen des Gießkolbens 12 aus

der Düse 11 in den Bereich der Steigbohrung 9 zurücklaufen, so daß sie innerhalb des erwärmten Bereiches bleibt und nicht erster» en kann. Der Innendurchmesser des nach oben offenen Gießbehalters 1 erweitert sich oberhafc der Gieökammer 7. Dieser s Bereich steht Ober öffnungen 17 ebenfalls mit der Wanne 2 in Verbindung, so daß der Gießkolben auch auf seiner Oberseite von der Schmelze umspult wird.

Der ki den Fig.2 bis 4 detailliert dargestellte Gießbehälter 1, ist ab ein Gußteil aus einer wannfesten Werkzeugstahlgattung hergestellt, die als Legierungselemente 02 % Kohlenstoff. 10% Chrom. £2% Molybdän. 63% Wolfram und 10% Cobalt enthält Dieser Werkzeugstahl ist insbesondere für Magnesium und dessen Legierungen verarbeitende Warmkammer- ι $ Druckgußmaschinen geeignet, da er kein Bestandteil enthalt, das von der MagnesiumschnWze angegriffen werden könnte. Diese Art der Herstellung des Gießbehälters 1 hai den Vorteil, daß nur relativ wenige Nachbearbeitungsgänge vorgenommen werden müssen. Hierzu muß die Fläche 18, mit welcher der Gießbehälter I an der Traverse 6 befestigt ist, bearbeitet werden. Außerdem müssen in dieser Räche Gewindebohrungen 19 zur Aufnahme entsprechender Befestigungsschrauben angebracht werden. Des weiteren ist es erforderlich, in das Mundstück 10 einen Kegel 20 zur Aufnahme der Düse 11 einzuarbeiten. In dem nach unten offenen Ende der .Steigbohrung 9 wird zudem eine Gewindebohrung 21 vorgesehen, in die ein Verschlußstopfen 22 eingeschraubt wird. Der Durchmesser aer Steigbohrung 9 ist etwa in der Mitte abgestuft, wobei der untere Teil einen größeren Durchmesser besitzt, als der obere Teil.

Der Querkanal 8 ist über die Gießkammer 7 hinaus verlängert und nach außen herausgeführt Es wird dort durch einer« eingeschraubten Verschlußstopfen 23 verschlossen.

Als wesentlichster Bearbeitungsgang ist das Behandeln der Innenwandungen der Gießkammer 7 anzusehen, die unmittelbar als Laufflächen für den Gießkolben 12 ausgebildet werden. Es ist möglich, den Gießbehälter 1 beim Gießen so genau herzustellen, daß die Innenwandungen der Gießkammer 7 nur noch aus gedreht und gehont werden müssen, um einwandfreie Laufflächen für den Gießkolben 12 zu ergeben. Um das Bearbeiten der Laufflächen nur auf den von dem Gießkolben 12 bestrichenen Bereich beschränken zu können, ist der untere Teil 24 der Gießkammer mit einem größeren Durchmesser versehen. Die Gießkammer 7 schließt mit einer Fase 25, die eventuell ebenfalls bearbeitet wird, an den oberen Teil 26 an, der die Kolbenstange 13 mit Abstand umgibt und deshalb nicht nachbearbeitet werden muß. Ebenso brauchen die Ausnehmungen 17 nicht bearbeitet werden, die einander diametral gegenüberliegend und um 90" zu der Steigbohrung 9 versetzt angebracht sind.

Der ganze Gießbehälter 1 ist in etwa als zylindrischer Körper ausgebildet Nur der obere Rand, mit welchem er an der Traverse 6 befestigt ist, besitzt einen annähernd rechteckigen Querschnitt Daran schließt sich ein etwa zylindrischer Teil 27 an, auf den ein Ring 28 folgt, der, wie F i g. 1 zeigt, zur Aufnahme eines Deckels 29 dient Unterhalb dieses Ringes 28 liegen die Ausnehmungen 17. Der unterhalb dieses Ringes 28 befindliche Teil ist wieder im wesentlichen zylindrisch ausgebildet An diesen weitgehend zylindrischen Teil ist ein in etwa halbzylindrischer Teil 30 angegossen, der die zu dem Mundstück 10 führende Steigbohrung 9 enthält. Durch diese Ausbildung werden weitgehend gleichmäßige Wandstärken geschaffen, so daß auch bei einer relativ schnellen Erwärmung des Gießbehälters 1 die Gefahr eines Verziehens oder gar eines Zerspringens in Folge von Wärmespannungen ausgeschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung einer warmfesten Werkzeugstahlgattung mit 0,2 % Kohlenstoff, 10 % Chrom, %2 % Molybdän, 6,8% Wolfram und 10% Cobalt für einen Gießbehälter einer für die Verarbeitung von Magnesiumschmelzen vorgesehenen Warmkammer-Druckgießmaschine, der mit der die Laufflächen für einen Gießkolben aufweisenden Gießkammer aus einem Stück gegossen ist und im Bereich der Gießkammer und der zu ihr parallelen Steigbohrung etwa gleiche Wandstärken aufweist