DE2411673A1

DE2411673A1 - Coolant channels for pressure die casting dies - using rectangular cross section for max. heat transfer area

Info

Publication number: DE2411673A1
Application number: DE2411673A
Authority: DE
Inventors: Werner Engel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1975-09-25

Abstract

The coolant channels, have a rectangular cross-section so they possess the largest possible surface area for cooling w.r.t. the throughput vol. of coolant. Both the fixed and the moving die plate halves are pref. made up of two parts in each case, with an intermediate seal, the parts being pressed together by bolts. The coolant channels are pref. milled in the two die plates behind the mould cavity and in the best possible place w.r.t. thermal analyses which indicate the regions in which the max. die temp. occurs; valves area pref. fitted in the coolant outlets and controlled by thermo-elements. Used for cooling steel dies. The dies can be loaded up to their max. limit of heat transfer and thus the max. number of casting cycles can be used in a given time.

Description

Kühikanalanordnung für Druckgießformen. Cooling channel arrangement for die casting molds.

Die Erfindung betrifft eine Kühlkanalanordnung für Druckgießformen.The invention relates to a cooling channel arrangement for die casting molds.

Die bekannten Druckgießformen für Druckgießmaschinen, die mit Schließdrücken bis zu 2000 Tonnen arbeiten, sind sehr kompliziert gestaltet, müssen präzis ausgeführt sein und genau arbeiten. Sie sind daher sehr kostspielig. Als Material für diese Druckgießformen, die durch die hohen Schließdrücke und häufigen Temperaturwechsel außerordentlich stark beansprucht werden, kommt nur hochwertiger legierter Stahl in Frage.The known die casting molds for die casting machines with closing pressures Up to 2000 tons work, are very complicated and must be carried out precisely be and work precisely. They are therefore very expensive. As material for this Die casting molds caused by the high closing pressures and frequent temperature changes are extremely heavily used, only high-quality alloy steel is used in question.

Die Temperaturen in den Druckgießformen, in die das flüssige Metall mit etwa 650 Grad Celsius eingespritzt wird, betragen etwa 400 Grad Celsius, je nach der Schmelztemperatur des Metalls.The temperatures in the die casting molds in which the liquid metal At about 650 degrees Celsius, will be about 400 degrees Celsius, each according to the melting temperature of the metal.

Die Druckgießformen werden zwecks schneller Abführung der Wärme laufend mit einer Flüssigkeit gekühlt. Die niedrigste Temperatur der Druckgießformen sollte 200 Grad Celsius nicht unterschreiten, damit beim folgenden Gießvorgang keine Abschreckung des eingepressten Metalls erfolgt.The die-casting molds are running for the purpose of quicker dissipation of the heat cooled with a liquid. The lowest temperature the die should be Do not fall below 200 degrees Celsius, so that there is no deterrent in the subsequent casting process of the pressed-in metal takes place.

Zum Zwecke der Wärmeabführung in der Druckgießform sind möglichst viele Kühlbohrungen in jeder Formplattenhälfte der Form eingebracht, die aber verschiedentlich angeordnete Kerne und die Auswurfbohrungen nicht durchdringen dürfen. Da Dichtungen zwischen Formplatten und Kernen nicht vorhanden sind, ist dies häufig ein fast unlösbares Problem.For the purpose of heat dissipation in the die casting mold are possible many cooling holes are made in each mold plate half of the mold, but differently arranged cores and the ejection holes must not penetrate. Because seals are not present between mold plates and cores, this is often an almost insoluble one Problem.

Der Wirkungsgrad der erwähnten Kühlbohrungen wäre natürlich am größten, wenn sie möglichst gleichmäßig und zahlreich und etwa 15 mm von der Formplattnoberfläche lägen.The efficiency of the cooling holes mentioned would of course be greatest, if they are as even and numerous as possible and about 15 mm from the surface of the mold plate would lie.

Wenn Platz zum Anbringen von zwei Kühlbohrungen gefunden wurde, werden sie auf der einen Seite mit einer Querbohrung verbunden, die auf der Eingangsseite verschlossen ist. So entsteht eine U-förmige Führung der Kühlflüssigkeit. Diese U-förmige Führung ergibt sich aus der Druckgießformkomstruktion und entspricht keineswegs den thermischen Anforderungen. So ist ein optimales Abführen der Wärmemengen nicht möglich.When space has been found to make two cooling holes they are connected on one side with a cross hole, the one on the input side is locked. This creates a U-shaped guide for the coolant. These U-shaped guide results from the die-casting mold construction and in no way corresponds the thermal requirements. So is an optimal one Discharge the Heat quantities not possible.

Die beiden Formplatten der Druckgießform haben eine erhebliche Stärke von etwa 50 bis 100 mm, je nach Größe der Form, der erforderlichen Maschinengröße und damit des Schließdruckes.The two mold plates of the die casting mold are very strong from about 50 to 100 mm, depending on the size of the mold, the required machine size and thus the closing pressure.

Nach der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, die Kühlkanäle so anzubringen, daß sie nach Lage und Oberfläche die anfallenden Wärmemengen genügend schnell abführen und zwar dort, wo sie in der Druckgießform am größten anfallen.According to the invention, the task is to attach the cooling channels so that, depending on their location and surface, they dissipate the amount of heat generated quickly enough namely where they occur most in the die casting mold.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Kühlkanäle einen rechteckigen Querschnitt haben, also zum Durchflußvolumen die größte Fläche besitzen, somit die größte Wärme abführen können.The problem is solved in that the cooling channels one have a rectangular cross-section, i.e. have the largest area for the flow volume, thus can dissipate the greatest amount of heat.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben.In the drawing, the invention is shown schematically in one exemplary embodiment and is described in more detail below.

Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer Druckgießform mit Kühlbohrungen in herkömmlicher Art; Figur 2 eine Frontansicht zu Figur 1; Figur 3 einen Querschnitt durch eine Druckfießform nach der Erfindung geschnitten nach der Linie A -Figur 4 eine Draufsicht auf die innere Oberfläche der aus zwei Teilen bestehenden Formplattenhälften und Figur 5 einen Schnitt nach der Linie C - D in Figur 4.The figures show: FIG. 1 a side view of a die casting mold with cooling bores in a conventional manner; FIG. 2 shows a front view of FIG. 1; Figure 3 shows a cross section cut by a pressure flow mold according to the invention along the line A figure Figure 4 is a plan view of the inner surface of the two piece mold plate halves and FIG. 5 shows a section along the line C - D in FIG.

Bei den gebräuchlichen Druckgießformen ( Figur 1 und 2 ) sind meist zwei Kühlbohrungen 1 und eine Querbohrung 2 vorgesehen, die an der Eingangsseite verschlossen ist.The common die casting molds (Figures 1 and 2) are mostly two cooling holes 1 and a cross hole 2 are provided on the input side is locked.

Die Formplattenhälften der Druckgießform nach der Erfindung bestehen aus zwei Teilen 3, 3' und 4, 4', die durch Bolzen 12 zusammengepresst werden. Zwischen die beiden Teile 3 und 3', sowie 4 und 4' ist vpr dem Zesammenschrauben je eine-Dichtung 9 und 9' eingelegt worden. In die Teile 3' und 4' der Formplattenhäften sind die Kühlkanäle 1 in die zur Formkontur rückwärtsliegenden Seiten eingefräst. f)amit ist man in der Lage entsprechend der thermischen Analyse, die nach einem bekannten Verfahren die Analogie zwischen Wärmestrom und elektrischem Strom benutzt, die optimale Kühlkanalführung zu ermitteln und einzufräsen, so daß sie mit dem Verlauf der Isothermen möglichst weitgehend übereinstimmt. Die Kiihlflüssigkeit wird den Formteilen 3' und 4' bei den Eingangsöffnungen 5 und 5' zugeführt. 5' zugeführt.The mold plate halves of the die casting mold according to the invention exist of two parts 3, 3 'and 4, 4', which are pressed together by bolts 12. Between the two parts 3 and 3 ', as well as 4 and 4' are each a seal before the Zesammenschraub 9 and 9 'have been inserted. In parts 3 'and 4' of the mold plate halves are the Cooling channels 1 milled into the sides facing the mold contour. f) amit one is able according to the thermal analysis carried out according to a known Procedure the analogy between heat flow and electrical current used to determine the optimal cooling channel routing and mill so that they coincides as closely as possible with the course of the isotherms. The coolant is fed to the molded parts 3 'and 4' at the inlet openings 5 and 5 '. 5 'fed.

Im-unteren Teil der Kanal führung ist ein anguß 8 für das Metall vorgesehen, der aber entsprechend der Druckgießform und ihrer Verwendung auch an einer anderen Stelle innerhalb der Kühlkanalanordnung 1 oder neben ihr angeordnet sein kann. In den Kühlmittelauslaß 6 und 6' ist je ein Ventil eingebaut, die von je einem Thermoelement 7 und 7' zwecks Anzeigen der Temperatur des Kühlmittelrücklaufs gesteuert werden können.In the lower part of the duct there is a sprue 8 for the metal, but according to the die and its use also on another Place can be arranged within the cooling channel arrangement 1 or next to it. In the coolant outlet 6 and 6 'is each a valve installed, each of a thermocouple 7 and 7 'are controlled to display the temperature of the coolant return can.

Zum Ausstoßen des Gußstückes 13 nach dem Gießvorgang sind Auswerfer 11 vorgesehen.Ejectors are used to eject the casting 13 after the casting process 11 provided.

Auch die in die Formhälften eingebrachten Kerne können mit Kühlmitteln versorgt werden. Sind sehr hohe Kerne notwendig, dann kann auch die Ausfräsung sehr tief erfolgen. Dabei kann der hintere Teil 14 mit selbsthärtendem Einkomponenten-Silikon-Kautschuk verschlossen werden. Damit wird gleiehzeitig dem Kühlmittel eine Führung gegeben, die sich nahe an die Formkontur heranbewegt. Eine Abdichtung zwischen Kern und Formplatte 3' und 4' muß dann nach Abschrägung mit einem Spezial' Kautschuk 15 erfolgen.The cores introduced into the mold halves can also be filled with coolants are supplied. If very high cores are necessary, the milling can also be very deep. The rear part 14 can be coated with self-curing one-component silicone rubber be locked. This gives the coolant a guide at the same time, which moves close to the shape contour. A seal between the core and the mold plate 3 'and 4' must then be made with a special 'rubber 15 after beveling.

Die leilebene( Formteilung ) zwischen den beiden Formteilen 3 und 3', sowie 4 und 4' ist mit E - F bezeichnet, während der Querschnitt gemäß Figur 3 in der Linie A - B liegt.The leileben (mold division) between the two mold parts 3 and 3 ', as well as 4 and 4' is denoted by E - F, while the cross section according to FIG 3 is in line A - B.

Mit der neuen Anordnung bzw. Einbringuiig der Kühlkanakführung nach der Erfindung ist die Gewähr gegeben, daß die Druckgießform bis an die Grenzen der Stahlqualität mit der Wärmezu- und -abfuhr belastet werden kann , das heißt, man kann dadurch die größtmögliche Schußzahl der Form und damit die rentabelste Ausnutzung der Druckgießmaschine erreichen.With the new arrangement or Einbringuiig the Kühlkanakführung after the invention guarantees that the die to the limits of the Steel quality can be burdened with the heat supply and removal, that is, one can thereby the largest possible number of shots of the mold and thus the most profitable utilization reach the die casting machine.

Patentansprüche.Claims.

Claims

Patent claims

1. Cooling channel arrangement for die casting molds, characterized in that that the cooling channels (1) have a rectangular cross-section, thus to the flow volume the cooling liquid have the largest possible cooling surface.

2. cooling channel arrangement according to claim 1, characterized in that the movable and fixed mold plate halves that make up the die casting mold, are divided into two parts (3, 3 'and 4,4'), each with a seal after insertion (9,9 ') can be pressed together with the help of bolts (12) ~.

3. Cooling channel arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that that in the divided, movable and fixed mold plates (3,3 'and 4,4') and although in the back of the mold plate halves that carry the contour, the cooling channels (1) are milled in, which are now as favorable in terms of location and surface as possible to the places ini part (3 'and 4') and guided along them where, according to the determination (thermal analysis), the highest heat build-up is results.

4. cooling channel arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that that a valve is installed in the coolant outlet (6 and 6 '), each of which is operated by one Thermal sensor (7 and 7 ') can be controlled.

5. cooling channel arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that that the cooling liquid is also supplied to the cores, since all the contact edges (15) are bevelled and can be sealed with silicone rubber.