DE2454979A1

DE2454979A1 - METHOD OF MANUFACTURING STEEL CASTINGS NOT REQUIRING REPAIRING

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Publication number: DE2454979A1
Application number: DE19742454979
Authority: DE
Inventors: Burton O Heinrich; Paul L Mcculloch
Original assignee: Evans Products Co
Current assignee: Evans Products Co
Priority date: 1974-01-07
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1975-07-17
Also published as: FR2256792B1; BE823773A; CH596918A5; SE7416169L; FR2256792A1; CA1047373A; SE418466B; JPS50101229A; IT1023372B; ZA746698B; GB1489812A; US3895968A

Description

MÜLLER-BORE · GROENING · DEUFEL · &CHÜN · HERTELMÜLLER-BORE GROENING DEUFEL & CHÜN HERTEL

PATENTANWÄLTE
MÜNCHEN · BRAUNSCHWEIG · KÖLN 2454979PATENT LAWYERS
MUNICH BRAUNSCHWEIG COLOGNE 2454979

S/E 15-2 Dr. W. Müller-Bore · BraunschweigS / E 15-2 Dr. W. Müller-Bore · Braunschweig

H. Groening, Dipl.-Ing. · München Dr. P. Deufel, Dipl.-Chem. · München Dr, A. Schön, Dipl.-Chem. ■ München Werner Hertel, Dipl.-Phys. · KölnH. Groening, Dipl.-Ing. Munich Dr. P. Deufel, Dipl.-Chem. · Munich Dr, A. Schön, Dipl.-Chem. ■ Munich Werner Hertel, Dipl.-Phys. · Cologne

EVANS PRODUCTS COMPANY Portland, Oregon, USAEVANS PRODUCTS COMPANY Portland, Oregon, USA

Verfahren zur Herstellung von keine Nachbearbeitung erfordernden StahlgußstückenProcess for the manufacture of steel castings which do not require post-processing

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keine Nachbearbeitung erfordernden Stahlgußstücken mit Seitenflächen sowie mit nach oben und nach unten weisenden Flächen.The invention relates to a method for the production of steel castings which do not require post-processing Side faces as well as with upward and downward facing Surfaces.

Bisher ist es bei der Herstellung von Stahlgußstücken in beträchtlichem Ausmaß erforderlich, den Gußkörperrohlxng von Hand nachzubearbeiten, ehe er als ein "fertiges" Produkt angesehen werden kann. So ist es erforderlich, die Anschnitte der Angüsse und Steiger, wo sie auch immer angebracht sind, sowie alle Trennfugen und Grate mit Hilfe eines Schneidbrenners oder, wenn die VorSprünge einen engen Querschnitt haben, durch einen Meißelhammer abzutrennen. In manchen Fällen werden die Vorsprünge mit einem Fäustel weggeschlagen. Um eine glatte und eine bündige Oberfläche zu erzielen, wird bei Verwendung dieser Maßnahmen eine beträchtliche Nacharbeit in Form von Schleifen erforderlich. Beim Abkühlen eines Gußstücks kann es vorkommen, daß sich das Gußstück verzieht. Ein solches Gußstück muß dann gerichtet werden, um in die gewünschte Form zuückgebogen zu werden.So far it is necessary in the production of steel castings to a considerable extent, the Gußkörperrohlxng to be reworked by hand before it can be regarded as a "finished" product. So it is required that Gates of the sprues and risers, wherever they are attached, as well as all parting lines and burrs with the help of one Cutting torch or if the projections have a narrow cross-section have to cut off with a chisel hammer. In some cases the protrusions are knocked off with a mallet. In order to achieve a smooth and a flush surface, a considerable amount is required when using these measures Rework in the form of loops required. When a casting cools down, the Casting warped. Such a casting must then be straightened in order to be bent back into the desired shape.

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Büro München: 8 München 80 · Siebertstr. 4 · Postfach 860 720 · Kabel: Muebopat München · Telex 5-22050, 5-22659 Telefon (089) 4710 79/29 36Munich office: 8 Munich 80 · Siebertstr. 4 P.O. Box 860 720 Cable: Muebopat Munich Telex 5-22050, 5-22659 Telephone (089) 4710 79/29 36

Dieser Richtvorgang ist schwierig, zeitraubend und ungenau wegen des "Rückfederungsverhaltens" des kalten Metalls. Ein kaltes Richten kann zu unerwünschten Spannungen in dem Gußkörper führen. Außerdem ist es schwierig, in einem kalten Gußkörper Öffnungen geeigneter Größe und Anordnung auszubilden. This straightening process is difficult, time consuming and inaccurate because of the "springback behavior" of the cold metal. Cold straightening can lead to undesirable stresses in the cast body. Also, it's difficult in a cold one Form cast body openings of suitable size and arrangement.

Es hat sich gezeigt, daß ein Nachbearbeiten im kalten Zustand, insbesondere grobe Arbeitsgänge, wie das Abschlagen mit dem Hammer, den unversehrten Zustand des Gußstücks aufgrund von Brüchen und Rißbildungen ernsthaft beexntrachtxgen können.It has been shown that reworking in the cold state, in particular rough operations such as knocking off with the hammer, the undamaged condition of the casting due to fractures and cracks can.

Wenn die Form und die Abmessungen eines Werkstücks von Bedeutung sind und eine hochgradige Maßgenauigkeit und Ausbildung als Ganzes erforderlich ist, muß das Werkstück aus einem Block in einem Paar von Schmiedegasenken geschmiedet und dann spanabhebend bearbeitet werden, um ein fertiges Werkstück durch Verschweißen oder eine anders geartete Verbindung von zwei oder mehreren Teilen mit der geforderten Abmessung herzustellen, wobei die Teile Gußstücke, Schmiedestücke oder auf die entsprechenden Maße zugeschnittene Teile sein können. Schmieden mit einer anschließenden spanabhebenden Bearbeitung überschreitet bekanntlich die Kosten eines gleichen, nicht spanabhebend bearbeiteten Gußstücks, teilweise wegen der hohen Kosten und der relativ kurzen Einsatzzeit der Schmiedegesenke. Für Teile mit einem komplizierten Aufbau ist das Schmieden im allgemeinen unpraktisch und oft unmöglich. Die Herstellung ist außerdem zeitraubend und aufwendig.When the shape and dimensions of a workpiece matter and a high degree of dimensional accuracy and training as a whole is required, the workpiece must be made forged and one block in a pair of forging gas sinks then machined to a finished workpiece by welding or some other type of connection to manufacture two or more parts with the required dimensions, the parts being castings, forgings or parts cut to the appropriate dimensions. Forging followed by machining It is known that machining sometimes exceeds the cost of an identical, non-machined casting because of the high costs and the relatively short service life of the forging dies. For parts with a complicated Construction, forging is generally impractical and often impossible. The manufacture is also time consuming and laborious.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken aus Stahl zu schaffen, bei welchem das erhaltene Gußstück in hohem Maße form- und dimensionsgenau sowie strukturmäßig fest und einwandfrei ist, wobei der hohe Arbeitsaufwand und andere Nachteile, die normalerweise bei einer Kaltnachbear-The object on which the invention is based is therefore to provide a method for producing castings To create steel in which the casting obtained is highly accurate in terms of shape and dimensions and structurally is firm and flawless, whereby the high workload and other disadvantages normally associated with cold reworking

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beitung ausftreten, vermieden werden. Dabei soll das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt einem durch Schmieden hergestellten Element gleich oder überlegen sein, mit niedrigeren Kosten und in Serienfertigung herstellbar sein.processing should be avoided. This should follow the product produced by the process according to the invention element manufactured by forging be the same or superior, can be manufactured at a lower cost and in series production be.

Die erfindungsgemäß herzustellenden Gußstücke, bei welchen keine Nachbearbeitung erforderlich ist, können mit herkömmlichen Gieß- oder Schmiedeverfahren nur sehr schwierig oder auf unwirtschaftliche Weise produziert werden. Beispiele für solche Gußstücke sind Gußstücke mit einem Innenraum festgelegter Abmessungen oder Gußstücke, denen eine Querschnittsabnahme fehlt, so daß eine spezielle Kernausbildung erforderlich ist. Obwohl ein Teil, welches einen Hohlraum hat oder dem eine Querschnittsabnahme oder Schräge fehlt, durch Schmieden hergestellt werden kann, ist es oft erforderlich, extrem hohe Drucke zu benutzen, um das Fließen des Metalls unter den Schmiedegesenken zu gewährleisten, was in einem übermäßigen Gesenkverschleiß resultiert.The castings to be produced according to the invention, at which do not require post-processing, can only be achieved with great difficulty using conventional casting or forging processes or produced in an uneconomical manner. Examples of such castings are castings with an interior space defined Dimensions or castings that lack a reduction in cross-section so that special core training is required is. Although a part that has a cavity or lacking a reduction in cross-section or bevel, by forging can be produced, it is often required to be extreme to use high pressures to ensure the flow of the metal under the forging dies, resulting in excessive Die wear results.

Bei den erfindungsgemäß herzustellenden Gußstücken sollen deshalb die Anschnitte und Trennfugengrate abgegratet sein, und das Teil soll eine genaue Form und Abmessung haben, während es sich in einem heißen, plastischen Zustand bei einer gleichförmigen Temperatur befindet, die im Bereich der kritischen Temperatur liegt.In the castings to be produced according to the invention therefore the cuts and parting line burrs should be trimmed, and the part should have an exact shape and dimensions while it is in a hot, plastic state at a uniform temperature that is im The critical temperature range.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß sich das Gußstück auf eine Temperatur bei oder unter der Verfestigungstemperatur abkühlen kann. Dann wird es wieder erhitzt auf eine Halte- bzw. Standtemperatur über der oberen kritischen Temperatur für eine "Homogenisierung", d. h. eine Umwandlung der Struktur von der nicht homogenen Form "wie gegossen" in die austenitische Form, bei welcher das Gußstück, während es sich noch im Bereich derThe inventive method is characterized in that the casting to a temperature at or cool below the solidification temperature. then it is heated again to a holding or standing temperature above the upper critical temperature for "homogenization", d. H. a transformation of the structure from the non-homogeneous "as cast" shape to the austenitic shape which the casting while it is still in the area of the

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Homogenisierungstemperatur befindet, der Wirkung eines Satzes von Gesenken ausgesetzt wird, welche zusammenwirkende Scherkanten haben, um Gußtrichter- und Steigerverbindungen sowie irgendwelche Trennfugengrate abzuscheren, die beim Gießen gebildet werden, während die nach oben und nach unten weisenden Flächen des Gußstücks einem genauen Formungsgang unterworfen werden.Homogenization temperature is located, the effect of a Set of dies having cooperating shear edges to form sprue and riser connections as well as shear off any parting line burrs formed during casting during the upward and downwardly facing surfaces of the casting are subjected to a precise molding process.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der zugehörigen Vorrichtung werden unerwünschte seitliche VorSprünge von einem Werkstück abgegratet, wenn es sich im heißen plastischen Zustand befindet, wobei die Abgratgesenke bzw. -formen zugeordnete obere und untere Gesenkflächen haben, die bezüglich Form und Abmessung nur an den bedeutendsten Flächen der vorhandenen oberen und unteren Flächen eines komplexen Werkstückes angreifen und es plastisch formen. Dabei handelt es sich um ein Werkstück, dessen Herstellung durch Schmieden nicht ausführbar ist.According to the method according to the invention and with the associated Device become undesirable lateral protrusions from a workpiece is trimmed when it is in the hot, plastic state, the trimming dies or forms have associated upper and lower die surfaces which, in terms of shape and dimensions, are only on the most important surfaces attack the existing upper and lower surfaces of a complex workpiece and shape it plastically. It acts it is a workpiece that cannot be manufactured by forging.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gußstücks wird ein Satz von Gesenken verwendet, um auf das Gußstück im plastischen Zustand einzuwirken, wozu gehört, daß das Gußstück auf einer Temperatur für Homogenisierungszwecke gehalten wird, die niedriger ist als die normalen Schmiedetemperaturen, was zu einer Abnutzung der Gesenke führt, die wesentlich niedriger ist als diejenige, die bei herkömmlichen Schmiedevorgängen auftritt. Dadurch wird erfindungsgemäß die Lebensdauer der Gesenke erhöht und eine deutliche Verringerung der Kosten pro einzelnem Werkstück erreicht.In the inventive method for producing a In the casting, a set of dies is used to act on the casting in the plastic state, which includes that the casting is kept at a temperature for homogenization purposes which is lower than normal Forging temperatures, resulting in die wear that is significantly lower than that of the occurs in conventional forging operations. As a result, the service life of the dies is increased and a significant reduction in costs per individual workpiece achieved.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Herstellen eines Gußstückes, ohne daß eine Nacharbeit erforderlich ist, zu welchem die Formung eines Modells mit sich seitlich erstreckenden Gußtrichtern, die Herstellung einer Form, das Eingießen von Metallschmelze in die Form und das The invention thus provides a method for producing a casting without reworking being necessary, for which the molding of a model with laterally extending casting funnels, the production of a mold, the pouring of molten metal into the mold and the

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Abkühlen gehören, so daß man ein vorläufiges Gußstück bzw. ein Gußstück in einem Zwischenstadium erhält. Das vorläufige Gußstück wird dann erneut auf eine Standtemperatur erwärmt, die über der kritischen Temperatur bzw.' der Umwandlungstemperatur liegt. Während sich das Gußstück noch im plastischen Zustand und in der Nähe der Umwandlungstemperatur befindet, wird auf es durch einen Satz von Gesenken eingewirkt, welche zusammenwirkende Scherkanten haben, die an den Seitenflächen der Gesenke angeordnet sind, um die Einfülltrichter und die Trennfugengrate abzuschneiden. Die Gesenke haben obere und untere Flächen, die entsprechend den gewählten Oberflächen des vollständig fertiggestellten Gußstückes geformt sind, um diesen ausgewählten Flächen die gewünschte Form zu geben. Dann wird das Gußstück auf Umgebungstemperatur mit einer regulierten Geschwindigkeit abgekühlt. Zum Formen gehört auch das Biegen, Stanzen oder Durchstoßen bzw. Lochen und Prägen auf Maß des Gußstücks, während es sich noch in der Nähe der Umwandlungstemperatur befindet. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von völlig fertigen Gußstücken, die wenigstens teilweise einen eingeschlossenen Hohlraum oder keine Schräge bzw. Querschnittsverringerung haben, so daß sie nach herkömmlichen Guß- oder Schmiedeverfahren nur schwierig oder aufwendig hergestellt werden können.Include cooling so that you can get a preliminary casting or a casting is obtained in an intermediate stage. The preliminary casting is then again brought to a standing temperature heated above the critical temperature or ' the transition temperature. While the casting still in the plastic state and close to the transition temperature is located on it by a set of Dies that have cooperating shear edges located on the side surfaces of the dies, to cut off the funnel and the parting line burrs. The dies have top and bottom surfaces that are respectively the selected surfaces of the fully finished casting are shaped to be selected To give surfaces the desired shape. Then the casting cooled to ambient temperature at a regulated rate. Bending and punching are also part of shaping or piercing and stamping to size the casting while it is still near the transition temperature. The method according to the invention is suitable can also be used to produce completely finished castings which at least partially have an enclosed cavity or have no bevel or cross-section reduction, so that they can only difficult or expensive to manufacture.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.Based on the accompanying drawings, the invention will become for example explained in more detail.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Gruppe von vier (verbundenen) Gußstücken, die erfindungsgemäß benutzt werden.Fig. 1 is a plan view of a group of four (connected) Castings that are used in accordance with the invention.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1.FIG. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1. FIG. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 1.

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Fig. k ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 1 durch den mittleren Einguß.Figure k is a section taken along line 4-4 of Figure 1 through the central gate.

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm die Wiedererwärmung und das Halten über der Umwandlungstemperatur zur Herbeiführung einer Homigenisierung, wobei der Bereich für die Endbearbeitung gezeigt ist.Fig. 5 shows in a diagram the reheating and maintaining above the transition temperature to induce homigenization, leaving the area for finishing is shown.

Fig. 6 ist ein Phasendiagramm für Kohlenstoffstahl entsprechend Fig. 5·Fig. 6 is a phase diagram for carbon steel accordingly Fig. 5

Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen Satz von Endbearbeitungsgesenken längs der Linie 7-7 von Fig. 8.Figure 7 is a section through a set of finishing dies along line 7-7 of FIG. 8.

Fig. 7a zeigt schematisch die Pressenanordnung.Fig. 7a shows schematically the press arrangement.

Fig. 8 ist ein Schnitt längs der Linie 8-8 von Fig. 7·Figure 8 is a section taken along line 8-8 of Figure 7.

Fig. 9 ist ein Fig. 8 entsprechender Schnitt mit geschlossenen Gesenken.Figure 9 is a section corresponding to Figure 8 with the dies closed.

Fig. Io ist ein Schnitt längs der Linie lo-lo von Fig. 9· Fig. 11 zeigt perspektivisch ein fertiggestelltes Werkstück. Fig. 12-zeigt in einem Fließbild die Verfahrensschritte.Fig. Io is a section along the line lo-lo of Fig. 9. 11 shows a finished workpiece in perspective. 12 shows the process steps in a flow diagram.

Fig. 13 zeigt in einem Schnitt entsprechend Fig. 8 modifizierte Gesenke zum Stanzen.FIG. 13 shows a section corresponding to FIG. 8 modified dies for punching.

Fig. Ik ist ein Schnitt entsprechend Fig. 13 bei geschlossenen Gesenken.Fig. Ik is a section corresponding to Fig. 13 with closed dies.

Fig. 15 ist ein Schnitt entsprechend Fig. 8 mit modifizierten Gesenken zum Prägen auf Maß bzw. Kalibrieren.Fig. 15 is a section corresponding to Fig. 8 with modified Die for embossing to size or calibrating.

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Fig. l6 ist ein Schnitt entsprechend Fig. 15 mit geschlossenen Gesenken.Fig. L6 is a section corresponding to FIG. 15 with closed Dies.

Fig. 17, l8 und 19 zeigen in einer Draufsicht, einer Stirnansicht und einer Seitenansicht ein erfindungsgemäß benutztes Gußstück im Zwischenstadium.17, 18 and 19 show in a plan view, one Front view and a side view of an inventive used casting in the intermediate stage.

Fig. 2o zeigt im Querschnitt das Gußstück im Übergangsstadium zwischen einem Paar von Gesenken mit einem positionierten Kalibrierdorn.Fig. 2o shows in cross section the casting in the transition stage between a pair of dies with one positioned Calibration mandrel.

Fig. 21 zeigt die Gesenke von Fig. 22 in der Schließlage und die Verformung des Gußstücks in die Endform.FIG. 21 shows the dies from FIG. 22 in the closed position and the deformation of the casting into the final shape.

Fig. 22, 23 und 24 sind eine Draufsicht, eine Stirnansicht und eine Seitenansicht des endgültig fertiggestellten Gußstücks.Figs. 22, 23 and 24 are a plan view, an end view and a side view of the finally completed casting.

In den Figuren 1 bis 4 ist ein zusammengesetztes oder "bündeiförmiges¹¹ Sandgußstück Io gezeigt, welches vier einzelne Gußstücke 11, 12, 13 und 14 umfaßt, die in der gleichen Form gegossen sind. Beim Gießen wird Metallschmelze durch einen Einguß 15 eingegossen, wobei das Metall auf Gießkanäle l6, 17 (Fig. 4) verteilt wird und durch die Kanäle strömt. Bei der Auslegung des zusammen- gesetzten Gußstücks werden sechs Steiger 21 bis 26 verwendet , die mit den Gußstücken durch Anschnitte bzw. Eingüsse 21a bis 26a und 22b bzw. 25b verbunden sind. Der Ausdruck "Einguß" betrifft sowohl den Kanal, der die Eingußtrichter, Gießkanäle oder Steiger mit dem Werkstück verbindet und durch den die Metallschmelze strömt, als auch die. Ausbildung von massivem Metall in diesem Kanal nach der Verfestigung der Metallschmelze.In Figures 1 to 4 a composite or "bundle-shaped ¹¹ sand casting Io is shown which comprises four individual castings 11, 12, 13 and 14 which are cast in the same mold Metal is distributed over casting channels 16, 17 (FIG. 4) and flows through the channels The term "sprue" relates to both the channel connecting the sprues, runners or risers to the workpiece and through which the molten metal flows, as well as the formation of solid metal in this channel after the molten metal has solidified.

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In den Figuren 1 bis k ist einerseits ein typisches Gußstücknest bzw. eine typische Gußstückgruppe gezeigt, wie sie bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, und andererseits auch das Modell veranschaulicht, welches zur Herstellung der Form benutzt wird, in welcher das Gußstück erzeugt wird. Da das fertige Werkstück, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, einen Hohlaufbau hat, muß ein Mittelkern in jedem der Modelle benutzt werden. Die Kernelemente sind mit 27 bezeichnet. Der Formkasten, der zur Herstellung des Gußstücks verwendet wird, ist nicht gezeigt. Derartige Formkästen sind jedoch bekannt. Die Form, von welcher nur das untere Teil M gezeigt ist, hat eine Trennfuge PL, wie sie in den Figuren 2, 3 und k zu sehen ist.In FIGS. 1 to k , on the one hand, a typical casting nest or a typical casting group is shown, as is used in carrying out the method according to the invention, and, on the other hand, the model which is used to manufacture the mold in which the casting is produced is illustrated . Since the finished workpiece as shown in Fig. 11 has a hollow structure, a center core must be used in each of the models. The core elements are denoted by 27. The flask used to make the casting is not shown. Such molding boxes are known, however. The shape, of which only the lower part M is shown, has a parting line PL, as can be seen in FIGS. 2, 3 and k .

Jedes der einzelnen Gußstücke 11 bis l4 hat Seitenflächen, die durch Anhängen von Buchstaben gekennzeichnet sind. So hat beispielsweise das Gußstück oder Werkstück 11 Seitenflächen lla bis Hd. Die Gußstücke haben zusätzlich nach oben und nach unten weisende Flächen, die durch die angehängten Buchstaben e bis 1 (Fig. 2 und 3) gekennzeichnet sind.Each of the individual castings 11 to 14 has side surfaces, which are identified by appending letters. For example, the casting or workpiece has 11 side surfaces lla to Hd. The castings also have upward and downward facing surfaces, which are attached by the Letters e to 1 (Fig. 2 and 3) are identified.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Eingüsse so angeordnet, daß sie sich seitlich von den Seitenflächen eines jeden Gußstückes weg erstrecken. Darüber hinaus sind die Eingüsse so positioniert, daß sie in dem Bereich der Formtrennfuge PL liegen. Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Gußstücken besteht darin, ein Modell auszubilden, bei welchem die Eingüsse sich seitlich von den Seitenflächen des Gußstücks weg erstrecken und in dem Bereich der Formtrennfuge liegen, wobei die nach oben und nach unten weisenden Flächen frei von äußeren Vorsprüngen in Form von Eingüssen oder dergleichen sind. Die Herstellung eines solchen ModellsTo carry out the method according to the invention are the sprues arranged so that they are laterally from the Side surfaces of each casting extend away. In addition, the sprues are positioned so that they lie in the region of the mold parting line PL. The first Step of the method according to the invention for producing castings consists in forming a model which the sprues are laterally from the side surfaces of the The casting extend away and lie in the area of the mold parting line, the upward and downward facing Areas are free of external projections in the form of sprues or the like. The manufacture of such a model

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ist an sich bekannt. In Fig. 12 ist dieser erste Verfahrens schritt mit A bezeichnet.is known per se. In Fig. 12, this first process step is designated by A.

Nach der Herstellung des Modells wird das Modell für die Ausbildung einer Form benutzt, wobei die üblichen Formungsverfahren verwendet werden. In diese Form wird geschmolzenes Metall durch einen mittleren Gießtrichter 15 (Fig. 4) entsprechend den Verfahrensschritten B und C (Fig. 12) gegossen. Die Metallschmelze fließt in alle Teile des Formhohlraums, einschließlich der Steiger 21 bis 26. Die Steiger dienen dem üblichen Zweck, Metallschmelze durch die entsprechenden Eingüsse bzw. Anschnitte den Werkstückhohlräumen zuzuführen, um Metall in diese Hohlräume nachzufüllen und so die Kontraktion des Metalls auszugleichen, die beim Abkühlen der Metallschmelze auftritt.After the model has been produced, the model is made for the Forming a shape is used using the usual molding techniques. Melted meat is poured into this form Metal through a central pouring funnel 15 (Fig. 4) accordingly the process steps B and C (Fig. 12) cast. The molten metal flows into all parts of the mold cavity, Including risers 21 to 26. The risers serve the usual purpose of melting metal through the corresponding sprues or feed gates to the workpiece cavities in order to refill metal into these cavities and thus the contraction to compensate for the metal that occurs when the molten metal cools.

Beim Gießen kann die Metallschmelze beispielsweise eine Temperatur in der Größenordnung von I650 C (3ooo F) haben. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, läßt man das Metall gemäß dem , Verfahrensschritt D (Fig. 12) abkühlen, wobei die Temperatur auf der nach unten gehenden Kurve Jo bis auf eine Temperatur 31 absinkt, bei der sich das Metall verfestigt hat und ein Gußstück bildet. Nach einer Zeit, in der sich das Gußstück abgekühlt hat, so daß es ausreichend verfestigt ist, wird es aus der Form auf herkömmliche Weise entfernt, beispielsweise durch "Losschlagen". An dem Gußstück haftende Sandteilchen können durch Sandstrahlen oder dergleichen entfernt werden. During casting, for example, the molten metal can have a temperature on the order of 1,650 C (3ooo F). As can be seen from FIG. 5, the metal is allowed to cool according to method step D (FIG. 12), the temperature falling on the downward curve Jo to a temperature 31 at which the metal has solidified and forms a casting. After a period of time for the casting to cool so that it is sufficiently solidified, it is removed from the mold in a conventional manner, such as by "knocking". Sand particles adhering to the casting can be removed by sandblasting or the like.

Es zeigt sich, daß das abgekühlte Gußstück in dem Zustand, wie es gegossen ist, eine willkürliche, nicht gleichförmige Kornstruktur bzw. ein solches Kristallgefüge hat, das sich durch einen der nachstehenden Punkte auszeichnet, nämlich einen dentritischen makroskopen Aufbau, einen Widmanstatten¹sehen mikroskopen Aufbau, einen Netzwerkaufbau, einen zellenförmigen oder einen körnigen bzw. kugelförmigen mikroskopen Aufbau. DieseIt turns out that the cooled casting in the state as it is cast has an arbitrary, non-uniform grain structure or such a crystal structure, which is characterized by one of the following points, namely a dendritic macroscopic structure, a Widmanstatten ¹ see microscope Structure, a network structure, a cell-shaped or a granular or spherical microscopic structure. These

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- Io -- Io -

nicht homogene Kornstruktur ist für die schlechten mechanischen Eigenschaften des Gußstücks in dem Zustand, wie es gegossen ist, veranwortlich, beispielsweise für die Sprödigkeit, inneren Spannungen, geringe Schlagfestigkeit usw.. Es ist deshalb üblich, eine Verfeinerung oder Homogenisierung der Kornstruktur durch eine Wärmebehandlung des Gußstücks zu bewirken, wodurch die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.inhomogeneous grain structure is due to the poor mechanical properties of the casting in the state as it is cast, responsible, for example for the brittleness, internal stresses, low impact resistance etc. It is therefore common practice to refine or homogenize the grain structure by heat treatment of the casting to effect, whereby the mechanical properties are improved.

Wärmebehandlungsprozesse umfassen einen Erwärmungszyklus, während dem das Gußstück auf eine Standtemperatur über der kritischen Temperatur oder Umwandlungstemperatur erwärmt wird. Bei dieser Temperatur wird das Gußstück während des Standzeitabschnittes gehalten, bei welchem die Verfeinerung des Kornaufbaus bzw. die Kornfeinung durch Umwandlung der charakteristischen, oben genannten Gußstrukturen in homogenen Austenit herbeigeführt wird. Auf das Erwärmen und das Verweilen folgt eine regulierte Abkühlung, während der der Austenit in eine gleichförmige Struktur umgeformt wird, die aus einem oder mehreren Umformungsprodukten besteht, die vom Standpunkt der Festigkeit, der Härte oder der spanabhebenden Bearbeitbarkeit erwünscht sind. Die Eigenschaften des Produktes, das beim Abkühlen gebildet wird, hängen von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Warmebehandlungsprozesse sind insgesamt entsprechend der Art und Weise und der Geschwindigkeit klassifiziert, mit welchen ein Gußstück abgekühlt wird. Wenn das Gußstück sich in ruhender Luft mit einer mäßigen Geschwindigkeit abkühlen kann, nennt man diesen Prozeß "normalisierend". Eine niedrigere Geschwindigkeit eines gesteuerten Abkühlens, beispielsweise in einem Ofen oder dergleichen, wird als "Glühbehandlung" bezeichnet. Das schnelle Abkühlen durch Abschrecken in Luft, Öl, Wasser oder einer Sole wird als "Härten" oder "Abschrecken" bezeichnet. Selbstverständlich können zwei oder mehrere dieser Wärmebehandlungsverfahren nacheinander ausgeführt werden, wobei der Einsatz von aufeinanderfolgenden Wärmebehandlungen von der Erfindung mitumfaßt wird.Heat treatment processes include a heating cycle during which the casting is brought to a standing temperature above the critical temperature or transition temperature is heated. At this temperature, the casting is during the Holding period of time, in which the refinement of the grain structure or the grain refinement by converting the characteristic, above-mentioned cast structures in homogeneous austenite is brought about. To the warming and that Dwell is followed by regulated cooling, during which the austenite is transformed into a uniform structure that consists of one or more forming products that are desirable from the standpoint of strength, hardness or machinability. The properties of the product that is formed during cooling depend on the cooling rate. Heat treatment processes are classified overall according to the manner and speed with which a casting is cooled. When the casting can cool down at a moderate rate in still air, it is called this process "normalizing". A lower rate of controlled cooling, for example in an oven or the like is called "annealing treatment". Rapid cooling by quenching in air, oil, water or a brine is referred to as "hardening" or "quenching". Of course, two or more of these Heat treatment processes are carried out sequentially, with the use of successive heat treatments is encompassed by the invention.

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Die Metallurgie von Stahlgußstücken hat ein hochtechnisches Vokabular für die Verständigung bezüglich feiner Unterschiede im kristallinen Aufbau hervorgebracht. Es ist hier jedoch nicht erforderlich, die Metallurgie im einzelnen zu erklären oder all die kristallinen Strukturen aufzuzählen, die in verschiedenen Stahllegierungen bei verschiedenen Temperaturen auftreten. Es genügt, davon auszugehen, daß bei einer gegebenen speziellen Stahllegierung und bei gegebenen gewünschten mechanischen Eigenschaften des Gußstücks aufgrund der Metallurgie die Werte für die Erwärmungsgeschwxndigkeit, die Standtemperatur, die Standzeit und die Abkühlgeschwindigkeit festgelegt werden können, wobei alle diese Faktoren den kristallinen Aufbau beeinflussen und somit die mechanischen Eigenschaften des Gußstücks bestimmen. Deshalb wird im folgenden zur Vereinfachung der Beschreibung davon ausgegangen, daß das Gußstück aus einem unlegierten Stahl bzw. Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,3 % besteht, wie dies in dem Phasendiagramm von Fig. 6 gezeigt ist. Phasendiagramme ähnlich dem von Fig. 6 gibt es für alle Stahllegierungen, so daß die Erfindung nicht auf Kohlenstoffstahl beschränkt ist, sondern alle Stahllegierungen umfaßt.The metallurgy of steel castings has produced a highly technical vocabulary for understanding subtle differences in crystalline structure. It is not necessary here, however, to explain the metallurgy in detail or to enumerate all the crystalline structures that occur in different steel alloys at different temperatures. It is sufficient to assume that, for a given special steel alloy and given the desired mechanical properties of the casting, the values for the heating rate, the standing temperature, the standing time and the cooling rate can be determined on the basis of the metallurgy, all of these factors influencing the crystalline structure and thus determine the mechanical properties of the casting. Therefore, in the following, to simplify the description, it is assumed that the casting consists of an unalloyed steel or carbon steel with a carbon content of 0.3 % , as is shown in the phase diagram of FIG. Phase diagrams similar to that of FIG. 6 exist for all steel alloys, so that the invention is not limited to carbon steel, but includes all steel alloys.

Bei der Ausführung des Verfahrensschrittes E (Fig. 12) wird das Gußstück mit einer gewünschten Geschwindigkeit längs einer Wiedererwärmungslinie 32 (Fig. 5) erwärmt, wobei diese Linie die "obere kritische" Temperatur TC an der Stelle 33 überschreitet, die als untere Grenze des austenitischen Bereichs (Fig. 6) definiert ist. Mit dem Erwärmen wird fortgefahren, bis eine hohe Standtemperatur 3^ erreicht wird, die beispielsweise um 55°C (loo°F diff. ) über der oberen kritischen Temperatur liegt. Das Werkstück wird auf dieser Temperatur ausreichend lange gehalten, um die nicht homogene Struktur des Gießzustandes in eine gleichförmige austentitische Struktur bzw. in Austenit beim ganzen Werkstück überzuführen, wobei die Standzeit von der Größe des When performing process step E (FIG. 12), the casting is longitudinally at a desired speed a reheat line 32 (Fig. 5) heated, wherein this line exceeds the "upper critical" temperature TC at point 33, which is the lower limit of the austenitic Area (Fig. 6) is defined. The heating continues until a high standing temperature reaches 3 ^ which is, for example, 55 ° C (loo ° F diff.) above the upper critical temperature. The workpiece is kept at this temperature for a long enough time that it does not homogeneous structure of the as-cast state into a uniform austenitic structure or austenite for the entire workpiece, with the service life depending on the size of the

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Werkstückes abhängt und beispielsweise eine Stunde pro 2,5 cm Stärke des schwersten bzw. stärksten Abschnittes beträgt. Wie aus dem Phasendiagramm von Fig. 6 zu ersehen ist, besteht die Wirkung der Aufrechterhaltung einer Temperatur über dem oberen kritischen Pegel darin, die durch das Gießen erreichte Struktur in die austenitische Form überzuführen, was beispielsweise durch den Punkt 35 gekennzeichnet ist, wenn davon ausgegangen wird, daß der Kohlenstoffgehalt o,3 % beträgt.Depending on the workpiece and is, for example, one hour per 2.5 cm thickness of the heaviest or strongest section. As can be seen from the phase diagram of Fig. 6, the effect of maintaining a temperature above the upper critical level is to convert the structure achieved by the casting into the austenitic form, which is indicated, for example, by point 35, if assumed becomes that the carbon content is 0.3 % .

Anstelle einer langsamen Abkühlung des Werkstückes in einem Ofen, einer Abkühlung in ruhiger Luft oder einer Abschreckung in einer Flüssigkeit wird erfindungsgemäß das Gußstück, während es sich noch im plastischen Zustand und in der Nähe der Standtemperatur befindet, zwischen einem Satz von Gesenken angeordnet, welche zusammenwirkende Scherkanten haben, die an den Seitenflächen angeordnet sind, um die Eingüsse, die sich alle seitlich erstrecken, sowie alle Trennfugengrate abzuschneiden, die beim Gießen gebildet wurden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf das Gußstück etwa zur gleichen Zeit durch Gesenkoberflächen eingewirkt, welche von den für das Abschneiden verwendeten Gesenken verschieden sind, die gewünschte Form des Gußstücks haben und ausgewählten oberen und unteren Flächen des Gußstücks entsprechen, um an diesen Flächen formend anzugreifen, um zu gewährleisten, daß diese Flächen sich in einer genauen Position befinden. Obwohl bei der Ausführung der Erfindung bevorzugt wird, das Gußstück als Teil des gleichen Pressenhubs zu beschneiden und zu formen, können diese Vorgänge in aufeinanderfolgenden Pressenhüben und in mehr als einem Gesenksatz in ziemlich schneller Folge ausgeführt werden, so daß eine gleichzeitige Verwendung der gleichen Wärme vorgenommen wird. Diese beiden Arbeitsgänge, das Abgraten bzw. Beschneiden und Formen, sind in Fig. 12 in Form der Verfahrensschritte F und G dargestellt.Instead of slow cooling of the workpiece in an oven, cooling in calm air or quenching According to the invention, the casting is in a liquid, while it is still in the plastic state and near the standing temperature, between a set of dies arranged, which have cooperating shear edges, which are arranged on the side surfaces to the sprues, which all extend laterally, as well as cut off any parting line burrs that were formed during the casting. At a preferred embodiment of the invention is acted on the casting at about the same time by die surfaces which are different from the dies used for cutting off, the desired shape of the casting have and correspond to selected upper and lower surfaces of the casting to form form engaging those surfaces, to ensure that these surfaces are in an accurate position. Although in the practice of the invention If it is preferred to trim and shape the casting as part of the same press stroke, these operations can be performed in successive press strokes and in more than one die set carried out in fairly rapid succession so that the same heat can be used simultaneously will. These two operations, trimming or trimming and shaping, are shown in FIG and G.

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Zwei oder mehr Gußstücke werden, wenn sie in einer Gruppe gegossen sind, gleichzeitig durch die entsprechenden Sätze von Abschergesenken und Formungsgesenken behandelt. Dies ist in den Figuren 7 bis 9 gezeigt, wo eine Presse 4o, von der Einzelheiten nicht gezeigt sind, Gesenkanordnungen 4l, hat, die jeweils auf Gußstücke 11 und 12 (Fig. 7) einwirken. In Fig. 8 ist die Gesenkanordnung (ti unmittelbar vor ihrem ersten Angreifen an dem Gußstück 11 gezeigt. Man sieht, daß die Gesenkanordnung (ti zwischen einem vertikal hin- und hergehenden Kopf 43 und einer Spannplatte 44 angeordnet ist. Wie in Fig. Ja. schematisch gezeigt ist, wird der Kopf 43 von einem Kolben 45 hin- und herbewegt, der über Abstandshalter 46 wirkt. Zwischen dem Kolben und dem Kopf sind hydraulische oder pneumatische Zylinder 47 angeordnet, welche Kolbenstangen 48 haben, die sich aus den Zylindern erstrecken und durch Bohrungen 49 in dem Kopf gehen. Die Kolbenstangen sind in eine ausgefahrene Lage vorgespannt. Jeder Zylinder hat ein Entspannungsventil RV und ein Rückschlagventil A aus den nachstehenden Gründen.Two or more castings, when cast in a group, are treated simultaneously by the respective sets of shear dies and forming dies. This is shown in Figures 7 to 9 where a press 40, details of which are not shown, has die assemblies 41 which act on castings 11 and 12 (Figure 7), respectively. In Fig. 8 the die assembly (ti is shown immediately prior to its first engagement with the casting 11. It can be seen that the die assembly (ti is positioned between a vertically reciprocating head 43 and a clamping plate 44. As in Fig. Yes. As shown schematically, the head 43 is reciprocated by a piston 45 which acts via spacers 46. Between the piston and the head are hydraulic or pneumatic cylinders 47 which have piston rods 48 extending out of and through the cylinders Bores 49 in the head go, the piston rods are biased to an extended position, and each cylinder has an expansion valve RV and a check valve A for the following reasons.

Um das Verständnis der Behandlung der Gußstücke 11 und 12 zu erleichtern, sind in Fig. 7 die Steiger 21, 22 und 23, die einen Teil der Anordnung im gegossenen Zustand bilden, zusammen mit ihren jeweiligen Anschnitten bzw. Eingüssen 21a, 22a, 22b und 23a gezeigt, die als Ergebnis der Arbeitsweise der Gesenke abgetrennt werden.To understand the treatment of castings 11 and 12 To facilitate, the risers 21, 22 and 23 in Fig. 7, which form part of the arrangement in the cast state, shown together with their respective gates 21a, 22a, 22b and 23a, which as a result of the Working method of the dies are separated.

Die Anordnung 4l besteht aus einem oberen Gesenk 5I und einem unteren Gesenk 52. Das obere Gesenk hat eine insgesamt rechteckige Halteplatte 53, die an dem Kopf 43 angeschraubt ist. An die Platte 53 sind Schermesser 54, 55, 56 und 57 (Fig. 7 und 8) angeschraubt, die Scherkanten 58, 59, 60 bzw. 6l haben und so ausgebildet und dimensioniert sind, daß sie den Seitenflächen 11a, lib, Hc bzw. Hd des Gußstückes entsprechen. Der bewegliche Körperabschnitt 62 mit der Gesenkausnehmung 63, der Oberflächen aufweist, die an den entsprehenden nach oben weisenden Flächen lie, Uf, Hi und Hj desThe arrangement 4l consists of an upper die 5I and a lower die 52. The upper die has an overall rectangular retaining plate 53 which is screwed to the head 43 is. Shear blades 54, 55, 56 and 57 are attached to the plate 53 (Fig. 7 and 8) screwed on, the shear edges 58, 59, 60 or 6l have and are designed and dimensioned so that they correspond to the side surfaces 11a, lib, Hc and Hd of the casting. The movable body portion 62 with the die recess 63, which has surfaces that correspond to the corresponding upward facing areas lie, Uf, Hi and Hj des

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Werkstückes angreifen, ist gleitend verschiebbar zwischen den Messern 56 und 57 angeordnet, so daß eine Vertikalbewegung des Körpers relativ zu den Schermessern möglich ist. Die Enden dieser Vertikalbewegung sind in den Figuren 8 und 9 gezeigt.Attack workpiece is slidably disposed between the knives 56 and 57, so that a vertical movement of the body is possible relative to the cutting blades. The ends of this vertical movement are in the figures 8 and 9 shown.

Für das Zusammenwirken mit dem Obergesenk hat das Untergesenk einen Körperabschnitt, der aus Blöcken 77 und 78 besteht, die an einer Befestigungsplatte 8l sitzen, die wiederum an der Spannplatte kk verbolzt ist. Diese Blöcke sind so angeordnet, daß sie eine Ausnehmung 65 für die Aufnahme des Werkstückes bilden und nach oben weisende Flächen zur Abstützung des Werkstücks an dessen nach unten weisenden Flächen 11K und 11L haben. Vertikale Flächen 79 und 80 dienen als Scherflächen für ein Zusammenwirken mit den Scherkanten 60 und 6l des Obergesenks. Im Untergesenk sind weiterhin Seitenwände 67 und 68 vorgesehen, die an den Blöcken 77 und 78 angeschraubt sind und Scherflächen 71» 72 haben, die mit den Scherkanten 58 und 59 des Obergesenks zusammenwirken. Diese Seitenwände tragen auch die Flächen 11g und 11h.For the interaction with the upper die, the lower die has a body section which consists of blocks 77 and 78 which are seated on a fastening plate 81 which in turn is bolted to the clamping plate kk. These blocks are arranged so that they form a recess 65 for receiving the workpiece and have upwardly facing surfaces for supporting the workpiece on its downwardly facing surfaces 11K and 11L. Vertical surfaces 79 and 80 serve as shear surfaces for cooperation with the shear edges 60 and 61 of the upper die. In the lower die, side walls 67 and 68 are also provided, which are screwed to the blocks 77 and 78 and have shear surfaces 71 »72 which cooperate with the shear edges 58 and 59 of the upper die. These side walls also support surfaces 11g and 11h.

Die Gesenkanordnung k2 ist genauso gebaut wie die vorstehend im einzelnen beschriebene Gesenkanordnung kl. In Fig. 7 sind die entsprechenden Bauelemente dieser Anordnung mit dem zusätzlichen Buchstaben a hinter den der Gesenkanordnung kl entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet.The die assembly k2 is constructed in exactly the same way as the die assembly kl described in detail above. In FIG. 7, the corresponding components of this arrangement are identified by the additional letter a after the reference numerals corresponding to the die arrangement kl.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Gußstücke 11, 12 mit ihren zugehörigen ganzen Steigern 21, 22, 23 in die jeweiligen Untergesenke 52, 52a eingebracht, wobei sich die Gesenkanordnungen im zurückgezogenen oder "offenen" Zustand (Fig. 7 und 8) befinden. Während der Betätigung der Gesenke können die Gußstücke 13 und Ik kragarmförmig außerhalb an den Gußkanälen l6 und 17 (Fig. k) hängen. Die Gießkanäle können auch durch irgendeine Einrichtung vor der Plazierung des Stückes in der Presse abgetrenntWhen carrying out the method according to the invention, the castings 11, 12 with their associated entire risers 21, 22, 23 are introduced into the respective lower dies 52, 52a, the die assemblies being in the retracted or "open" state (FIGS. 7 and 8) . During the operation of the dies, the castings 13 and Ik can hang outside in the form of a cantilever arm on the casting channels 16 and 17 (FIG. K) . The runners can also be severed by some means prior to placing the piece in the press

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werden. Vorzugsweise sind die Eingüsse, Steiger und Gießkanäle so angeordnet, daß sie die Handhabung des Gußstücks und die genaue Positionierung des Gußstücks in dem Gesenk unterstützen* Die Gußstücke 11, 12 werden in den Gesenken angeordnet, wobei sie erfindungsgemäß noch auf der Standtemperatur oder in der Nähe davon gehalten werden, bei
dieser Temperatur das Gußstück sich in einem plastischen Zustand befindet und eine homogene gefeinte Kornstruktur und überall eine äußerst gleichförmige Temperatur hat. Die Tatsache, daß das Gußstück eine äußerst gleichförmige Temperatur aufweist, ist bezüglich der Gesenkkonstruktion von Bedeutung, da das Fehlen von Temperaturgradienten in dem Gußstück bedeutet, daß das Gußstück, auch wenn es infolge der Ausdehnung des Stahls größer geworden ist, den gleichen Ausdehnungsprozentsatz an allen Punkten hat. Somit wird die gewünschte Abmessung zwischen den Seitenflächen, beispielsweise 11a und 11b, dadurch erreicht, daß die Scherkanten 58, 59 einen Abstand zueinander haben, der gleich der gewünschten Endabmessung zwischen 11a und 11b erhöht um den Ausdehnungsprozentsatz des speziellen Stahls bei der Starttemperatur ist, wobei dieser Prozentsatz in der Größenordnung von 1 % liegen kann. Wenn somit das Gußstück abschließend auf die Umgebungstemperatur abgekühlt ist und die zugehörige Kontraktion ausgeführt hat, haben die Seitenflächen 11a und Hb genau den
gewünschten Abstand zwischen sich. In gleicher Weise sind alle Oberflächen und Scherkanten der Gesenkanordnung in
"Übergröße" (etwa 1 %) vorgesehen, um die gleichförmige
Kontraktion des Gußstückes zu berücksichtigen, die beim
Abkühlen von der Standtemperatur aus erfolgt.will. The sprues, risers and pouring channels are preferably arranged in such a way that they support the handling of the casting and the precise positioning of the casting in the die be kept by
At this temperature the casting is in a plastic state and has a homogeneous, fine grain structure and an extremely uniform temperature everywhere. The fact that the casting is at an extremely uniform temperature is important to the die design because the lack of temperature gradients in the casting means that the casting, even if it has grown in size as the steel expands, has the same percentage expansion at all Has points. Thus, the desired dimension between the side surfaces, for example 11a and 11b, is achieved in that the shear edges 58, 59 have a distance from one another which is equal to the desired final dimension between 11a and 11b increased by the expansion percentage of the particular steel at the starting temperature, where this percentage can be on the order of 1 % . Thus, when the casting has finally cooled to the ambient temperature and has carried out the associated contraction, the side surfaces 11a and Hb have exactly that
desired distance between them. In the same way, all surfaces and shear edges of the die assembly are in
"Oversize" (about 1 %) provided to keep the uniform
Contraction of the casting to be taken into account when
Cooling takes place from the standing temperature.

Der gewünschte Arbeitsbereich der "Endbearbeitungs"-Temperatur ist in Fig. 5 mit F bezeichnet. Die Temperatur reicht von der Standtemperatur TH über die kritische Temperatur TC bis zu einem Punkt nach unten, der etwas unter der kritischen Temperatur liegen kann. Obwohl das Gußstück bevorzugt
"endbearbeitet" wird, während es sich auf einer TemperaturThe desired "finishing" temperature operating range is indicated by F in FIG. The temperature ranges from the standing temperature TH through the critical temperature TC down to a point which can be slightly below the critical temperature. Although preferred the casting
"Finished" while it is at one temperature

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befindet, die so nahe wie möglich an der Standtemperatur liegt, kann in der Praxis die untere Grenze der Endbearbeitungstemperatur bzw. Nachbearbeitungstemperatur eine Temperatur sein, die im Bereich von 55 bis llo°C (loo bis 2oo F) unter der kritischen Temperatur TC liegt. Das Gußstück oder die Gußstücke befinden sich in jedem Fall, wenn sie in der Presse plaziert werden, in einem rotglühenden plastischen Zustand, also in einem Zustand, in welchem das Metall geschnitten und als Ganzes in die gewünschte Form gebracht werden kann, wobei relativ geringe Scher- und Formkräfte benutzt werden. Diese Kräfte sind nur ein Bruchteil der Kraft, die erforderlich wäre, wenn diese Nachbearbeitungsschritte an dem Gußstück im kalten Zustand ausgeführt würden. as close as possible to the standing temperature is, in practice, the lower limit of the finishing temperature or post-processing temperature can be a temperature which is in the range of 55 to llo ° C (loo to 2oo F) below the critical temperature TC. The casting or in any case, when placed in the press, the castings are in a red-hot plastic state, i.e. in a state in which the metal is cut and as a whole into the desired shape can be brought using relatively low shear and form forces. These forces are only a fraction of the Force that would be required if these post-processing steps were performed on the casting while it was cold.

Anhand von Fig. 8 und 9 wird das Einwirken auf das Gußstück 11 durch die Gesenkanordnung 4l erläutert. Wenn die Presse 11 ihren Abwärtshub vervollständigt, jedoch bevor das Gußstück von dem Obergesenk erfaßt wird, nehmen die Teile die in Fig. 8 gezeigte Lage ein. Bei einem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung, bei welchem das Gußstück zuerst in Formeingriff kommt und gleichzeitig durch die Gesenke vor dem Scheren fest an Ort und Stelle gehalten ist, wird der bewegliche Gesenkkörper 62 des Obergesenks in seiner untersten Lage bezüglich der Schermesser durch die ausgefahrene Kolbenstange 48 gehalten. Bei der Fortsetzung des Hubs stößt die untere Fläche 64 des Körperabschnitts gegen die Flächen Hi, Hj. Die Kraft dieses ersten Angreifens kann dadurch variiert werden, daß das Entweichen von Fluid aus dem Zylinder k~l durch ein Entspannungsventil RV eingestellt wird, um dadurch der Kolbenstange 48 die gewünschte Verzögerungskraft zu erteilen. Wenn der Angriff des Körperabschnittes 62 an dem Gußstück erfolgt ist, führt die fortgesetzte Abwärtsbewegung des Kopfes 43 dazu, daß die Kolbenstange 48 in den Zylinder 47 zurückweicht, so daß eine Abwärtsbewegung der oberen Schermesser bezüglich der unteren erfolgen kann.The action on the casting 11 by the die arrangement 4l is explained with reference to FIGS. When the press 11 completes its downward stroke, but before the casting is gripped by the upper die, the parts assume the position shown in FIG. In a preferred method according to the invention, in which the casting first comes into mold engagement and at the same time is held firmly in place by the dies prior to shearing, the movable die body 62 of the upper die is in its lowermost position with respect to the shearing blades by the extended piston rod 48 held. As the stroke continues, the lower surface 64 of the body portion abuts the surfaces Hi, Hj. The force of this initial attack can be varied by adjusting the escape of fluid from the cylinder k ~ 1 through an expansion valve RV to thereby reduce the Piston rod 48 to give the desired deceleration force. When the body portion 62 engages the casting, the continued downward movement of the head 43 causes the piston rod 48 to retreat into the cylinder 47 so that the upper cutter blades can move downward relative to the lower ones.

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Wenn die Schermesser 54, 55 und 54a, 55a (Fig. 7) abgesenkt werden, greifen die Scherkanten 58, 59, 58a, 59a an den Eingüssen 21a, 22a, 22b, 23a an, so daß nach Vervollständigung des Schubs die Steiger 21 bis 23 frei in einen geeigneten Behälter abfallen können. In gleicher Weise ist aus Fig. 8 und 9 ersichtlich, daß, wenn die Schermesser 56 und 57 abgesenkt werden, von den Scherkanten 60 und 6l alle Trennfugengrate, die sich an den Flächen lic und lld gebildet haben, erfaßt und so von dem Werkstück abgeschnitten werden. Wenn sich der Kopf 43 dem Boden bei seinem Abwärtshub nähert und das Abscheren vervollständigt ist, stößt zusätzlich die Unterseite des Kopfes 43 gegen die Oberseite des beweglichen Gesenkkörpers 62, wodurch eine abschließende, eine Spitze bildende Kraft auf das Werkstück übertragen wird.When the cutting blades 54, 55 and 54a, 55a (Fig. 7) are lowered are, the shear edges 58, 59, 58a, 59a on the sprues 21a, 22a, 22b, 23a, so that after completion of the thrust, the risers 21 to 23 can freely fall into a suitable container. In the same way is from Figs. 8 and 9 it can be seen that when the shear blades 56 and 57 are lowered, all of the shear edges 60 and 61 Parting line burrs that have formed on the surfaces lic and lld are detected and cut off from the workpiece will. When the head 43 hits the ground on its downward stroke approaches and the shearing is complete, additionally the bottom of the head 43 abuts against the top of the movable die body 62, thereby imparting a final tipping force to the workpiece.

Das Einwirken auf das Gußstück in dieser "Folge" mit nur einem Pressenhub führt sowohl zum Entfernen von nicht zum Gußstück gehörendem Metall von dem Gußstück und zum Begradigen bzw. Richten der horizontalen Flächen. Wenn das Gußstück durch die Kolbenstange 48 fest an Ort und Stelle gehalten wird, die über den beweglichen Gesenkkörper 62 während des Abschneidess wirkt, wird eine hohe Genauigkeit der örtlichen Lage der seitlichen Oberflächen gewährleistet.The action on the casting in this "sequence" with only one press stroke leads to the removal of not to Casting belonging metal from the casting and for straightening or straightening the horizontal surfaces. When the casting is held firmly in place by the piston rod 48, which is held by the movable die body 62 during the Cutting off acts, a high accuracy of the local position of the lateral surfaces is guaranteed.

Nach Vervollständigung des Abwärtshubes wird der Kolben zurückgezogen, wodurch sich die Scherkanten nach oben und von den neu zugeschnittenen Kanten weg bewegen. Bis die Scherkanten jedoch von dem Gußstück freikommen, gewährleistet der bewggliche Gesenkkörper 62 infolge des Drucks, der weiter .auf ihn durch die Kolbenstange 48 ausgeübt wird, daß das Gußstück in dem Untergesenk 5² sitzen bleibt. Wenn die Schermesser von dem Gußstück frei sind, wird der bewegliche Gesenkkörper 62 zurückgezogen. Das Gußstück, welches sich noch auf der Standtemperatur oder in der Nähe dieser Temperatur befindet, wird freigegeben und kann aus dem Untergesenk auf herkömmliche Weise entfernt werden. Ein AbkühlenUpon completion of the downstroke, the piston is withdrawn, causing the shear edges to move up and away from the newly trimmed edges. Until the shear edges are released from the casting, however, the movable die body 62 ensures, as a result of the pressure that is further exerted on it by the piston rod 48, that the casting remains seated ^{in the lower die 5 2.} When the shear blades are clear of the casting, the movable die body 62 is retracted. The casting, which is still at or near the standing temperature, is released and can be removed from the lower die in a conventional manner. A cool down

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mit der gewünschten Geschwindigkeit vervollständigt die Wärmebehandlung.at the desired speed completes the heat treatment.

In den Figuren 7 bis Io wurde aus Gründen einer einfachen Darstellung keine Maßnahmen für ein Lochen oder Prägen des Gußstücke getroffen. Dies kann jedoch durch geeignete Lochungselemente an den zusammenwirkenden Gesenken und durch geeignete Prägeflächen in den Innenflächen 63, 64 und 65 der Gesenkabschnitte erfolgen.In FIGS. 7 to Io, for the sake of simplicity Representation no measures taken for punching or stamping the castings. However, this can be done using suitable perforation elements on the cooperating dies and by suitable embossing surfaces in the inner surfaces 63, 64 and 65 of the die sections take place.

Wenn beispielsweise die Gesenkanordnung so modifiziert ist, daß sie ein Lochen ausführen kann, wobei diese Anordnung 4 Im in den Figuren 13 und 14 gezeigt ist, ist ein Lochungselement 9o zur Bildung eines Loches in der Fläche Hi des Gußstückes 11 vorgesehen. Die Elemente der Gesenkanordnung, die für den Lochungsvorgang nicht modifiziert worden sind, haben die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 7 bis (beispielsweise 43, 56, 8l), während die Elemente, die abgeändert wurden, in den Figuren 12 und I3 mit den gleichen Bezugszeichen von Fig. 7 bis lo, jedoch mit dem Zusatz des Buchstabens m bezeichnet sind.For example, if the die assembly is modified so that it can perform punching, this assembly being 4 Im As shown in Figures 13 and 14, a punching element 9o for forming a hole in the surface Hi of the Casting 11 is provided. The elements of the die assembly that have not been modified for the punching process have the same reference numerals as in Figures 7 to (for example 43, 56, 81), while the elements that are modified were, in Figures 12 and I3 with the same reference numerals from Fig. 7 to lo, but with the addition of Are designated by the letter m.

Der Ausdruck "Lochen" soll allgemein verstanden werden und zwei Möglichkeiten umfassen, nämlich a) ein Lochungs- oder Aufweitwerkzeug, welches eine runde Nase hat und seinen Weg durch ein bestehendes Loch erzwingt, und b) ein Stanzwerkzeug, welches scharfe Ränder hat und Metall unter Bildung oder Vergrößerung eines Loches entfernt. Diese letztere Weise ist dargestellt.The term "punching" is to be understood generally and encompass two possibilities, namely a) a punching or Expanding tool, which has a round nose and forces its way through an existing hole, and b) a punching tool, which has sharp edges and forms metal or enlargement of a hole removed. This latter Way is shown.

In Fig. 13 ist die Anordnung 4lm kurz vor dem ersten Angriff am Gußstück 11 gezeigt« wobei die Änderung an der Gesenkanordnung zur Erzielung eines Loches in der nachstehenden Weise vorgenommen ist. Der Kolben 43 hat ein Lochungselement 9o, das sich von seiner unteren Seite aus und durch eine Bohrung 91 in dem beweglichen Gesenkkörper 62m erstreckt.In Fig. 13 the arrangement 4lm is shortly before the first attack shown on casting 11 «with the change to the die assembly to achieve a hole in the following Way is made. The piston 43 has a perforation element 9o which extends from its lower side and through a bore 91 in the movable die body 62m.

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Ein Block 77m in dem Untergesenk 52m hat einen Hohlraum 94 mit einer Bohrung 92 von einem Durchmesser, der gleich der Größe des zu stanzenden Loches ist, sowie eine größere Bohrung 93, durch welche das ausgestanzte Metall hindurchgehen und durch eine Öffnung 95 entfernt werden kann.A block 77m in the lower die 52m has a cavity 94 with a bore 92 of a diameter equal to that of The size of the hole to be punched and a larger bore 93 through which the punched metal will pass and can be removed through an opening 95.

Vorzugsweise wird in dem Gußstück ein Loch einer Untergröße während des Gießens ausgebildet, indem ein geeignetes Kernelement in der Form angeordnet wird. Dieses Loch ist in Fig. 13 mit 96 bezeichnet und dient dazu, daß das Loehungselement auf einen geringeren Widerstand trifft. Dies ist jedoch ein bevorzugtes Verfahren. Das Stanzen kann auch mit oder ohne Ausbildung eines Loches von einer Untergröße erreicht werden.Preferably, an undersized hole is made in the casting formed during casting by placing a suitable core element in the mold. This hole is in Fig. 13 is denoted by 96 and serves to ensure that the Loehungselement encounters less resistance. This is however, a preferred method. The punching can also be achieved with or without the formation of an undersized hole will.

Es folgt nun der erste Angriff am Gußstück 11, welches durch den Senkkörper 62m fest in Lage gehalten ist. Bei fortgesetztem Pressenhub weicht die Kolbenstange 48 zurück, wodurch eine Abwärtsbewegung des Lochungselementes 9o raltiv zu dem beweglichen Gesenkkörper 62m möglich ist. Das Lochungselement 9o greift dann an der Fläche lli an der Stelle des Loches mit Untergröße an. Bei fortgesetztem Hub schert das Lochungselement das ganze Metall in dem Bereich weg, der durch die gestrichelten Linien 97 in Fig. 13 gekennzeichnet ist.The first attack now follows on the casting 11, which is held firmly in position by the sinker 62m. With continued Press stroke gives way to the piston rod 48, whereby a downward movement of the perforation element 9o raltiv to the movable die body 62m is possible. The perforation element 9o then engages the surface lli at the location of the hole with undersize. If the stroke continues, the perforation element shears removes all of the metal in the area indicated by the dashed lines 97 in FIG.

Die Stellung nach Abschluß des Abwärtshubes ist in Fig. l4 gezeigt, wobei sich das Lochungselement 9o etwas in die Bohrung 92 erstreckt, um zu gewährleisten, daß das von ihm entfernte Lochungselement auf den Boden des Hohlraums 94 durchfällt. Das Zurückziehen der Gesenke entspricht der beschriebenen Folge, mit der Ausnahme, daß das Lochungselement 9o zusammen mit eiern Schermesser 56 zurückgezogen wird, während der bewegliche Gesenkkörper 62m durch die ausgefahrene Kolbenstange 48 gewährleistet, daß das Gußstück festsitzend in dem Untergesenk 52m gehalten bleibt.The position after the end of the downward stroke is shown in FIG shown, the perforation element 9o something in the Bore 92 extends to ensure that of it removed perforation element to the bottom of cavity 94 fails. Retracting the dies corresponds to that described sequence, with the exception that the perforation element 9o is withdrawn together with a shear knife 56, while the movable die body 62m ensures through the extended piston rod 48 that the casting is firmly seated remains held in the lower die 52m.

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- 2ο -- 2ο -

In gleicher Weise kann ein Prägen des Gußstückes auf Maß ausgeführt werden, während es sich noch auf der Standtemperatur oder in der Nähe davon befindet. Es soll beispielsweise davon ausgegangen werden, daß der Abstand zwischen den beiden Flächen lic, lld (Fig. 8) nicht von Bedeutung ist und daß die wesentliche Abmessung die Stärke der "Flügel" mit den Flächen Hi, Hj, llk und 111 ist. Um die gewünschte Flügelstärke zu erzielen, wird die Gesenkanordnung kl von Fig. 8 zu der in den Figuren 15 und 16 gezeigten modifizierten Gesenkanordnung 4ln geändert. Das Obergesenk ^lxi besteht aus einem beweglichen Gesenkkörper 62n, der gleitend verschiebbar zwischen Blöcken 56n und 57n sitzt und Anschlagblöcke loo und lol hat, die auf der Oberseite des beweglichen Gesenkkörpers sitzen und so beabstandet sind, daß ein Spiel bzw. freier Raum zwischen den vertikalen Flächen lic, lld und den Anschlagblöcken verbleibt. Das Untergesenk 52n ist zum Obergesenk 52 von Fig. identisch, mit der Ausnahme, daß die Blöcke 77n und 78η vorgesehen sind, die länger sind und sich über die seitlichen Flächen Hc und Hd so hinaus erstrecken, daß sie Flächen bilden, gegen welche die Anschlagblöcke loo und lol zum Anliegen kommen.In the same way, the casting can be stamped to measure while it is still at or near the standing temperature. It should be assumed, for example, that the distance between the two surfaces lic, lld (FIG. 8) is of no importance and that the essential dimension is the thickness of the "wings" with the surfaces Hi, Hj, llk and 111. In order to achieve the desired wing thickness, the die arrangement kl of FIG. 8 is changed to the modified die arrangement 4ln shown in FIGS. 15 and 16. The upper die ^ lxi consists of a movable die body 62n, which is slidably seated between blocks 56n and 57n and has stop blocks loo and lol that sit on top of the movable die body and are spaced so that there is play or free space between the vertical Surfaces lic, lld and the stop blocks remain. Lower die 52n is identical to upper die 52 of Fig. Except that blocks 77n and 78η are provided which are longer and extend beyond lateral surfaces Hc and Hd to form surfaces against which the stop blocks loo and lol get down to business.

Das Prägen wird am Ende des Abwärtshubes durch die abschliessende Spitzenkraft ausgeführt, die auf den beweglichen Gesenkkörper 62n übertragen wird, wenn die Unterseite des Kopfes 4t3 gegen die Oberseite des beweglichen Gesenkkörpers stößt. Wenn diese Prägekraft auf die Flügel übertragen wird, deren Stärke etwas größer als die Stärke T der Anschlag blöcke loo, lol ist, erhält man eine leichte Verschiebung des Metalls in die Räume S, bis die Anschlagblöcke gegen die Blöcke 77n bzw. 78η stoßen. Zu dieser Zeit und unmittel bar nach dem Zurückziehen der Gesenkanordnung haben die Flügel die Stärke T. Wie vorstehend erwähnt, macht das Gußstück jedoch eine Kontraktion bei der darauffolgenden The embossing is carried out at the end of the downward stroke by the final peak force transmitted to the movable die body 62n when the bottom of the head 4t3 hits the top of the movable die body. If this stamping force is transferred to the wing, the strength of which is slightly greater than the strength T of the stop blocks loo, lol , you get a slight shift of the metal in the spaces S until the stop blocks abut against the blocks 77n and 78η. At this time and immediately after the die assembly has been withdrawn, the wings have the thickness T. As mentioned above, however, the casting makes a contraction at the next one

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Abkühlung durch. Deshalb ist die Stärke T der Anschlagblöcke etwas größer, in der Größenordnung von 1 % oder dergleichen, als die gewünschte Endstärke.Cooling through. Therefore, the thickness T of the stop blocks is somewhat larger, on the order of 1% or so, than the desired final thickness.

Aus Gründen der Vereinfachung sind die Anschlagblöcke loo und lol so gezeigt, daß sie eine relativ begrenzte Fläche für das Aufsitzen an dem Untergesenk haben. In der Praxis sind die Anschlagblöcke so ausgelegt, daß ihre Fläche etwas größer ist als die Fläche des auf Maß zu prägenden Teils. Oft ist es jedoch erforderlich, daß nur ausgewählte Abschnitte auf Maß geprägt werden. So kann beispielsweise der bewegliche Senkkörper 62n mit einem örtlich beschränkten scheibenförmigen Prägeelement versehen sein, das sich etwas unter seiner Unterseite erstreckt und einen kleinen Anschlußbereich bildet,, der ein Bolzenloch in dem Gußstück umgibt.For the sake of simplicity, the stop blocks are loo and lol shown to have a relatively limited area for that Have a seat on the lower die. In practice, the stop blocks are designed so that their area is slightly larger than the area of the part to be embossed to size. Often, however, it is necessary that only selected sections be made to measure be embossed. For example, the movable plunger 62n can have a locally restricted disk-shaped Embossing element that is slightly under its underside extends and forms a small terminal area, which surrounds a bolt hole in the casting.

Wegen des plastischen Zustands des Metalls im Bereich der kritischen Temperatur bzw. der Übergangstemperatur nimmt das Gußstück die Form des Gesenks frei an ohne irgendeine Neigung für eine Rückfederung, so daß man ein Gußstück mit einer Form und Abmessungen von hoher Genauigkeit erhält, auch wenn das Gußstück zur Zeit der Anordnung der Gesenke sich in einem verzogenen oder mißgeformten Zustand befindet. Es ist somit kein späteres "Richten" erforderlich, welches das Hauptproblem ist, wenn ein Gußstück "kalt nachbearbeitet" wird.Because of the plastic state of the metal in the range of the critical temperature or the transition temperature increases the casting freely adapts the shape of the die without any tendency for springback, so that you can get a casting with a shape and dimensions of high accuracy is obtained even if the casting is at the time of placement of the dies is in a warped or misshapen condition. There is thus no later "straightening" required, which the main problem is when a casting is "cold reworked".

Obwohl zur Vereinfachung das Gußstück 11 mit ebenen "Flügeln" gezeigt ist, die in Formungseingriff mit den Gesenken stehen, so daß gewährleistet ist, daß sie bezüglich einer horizontalen Ebene richtig liegen, ist es selbstverständlich, daß die obere und untere Gesenkanordnung so modifiziert werden kann, daß sie entsprechend gekrümmte Flächen für das Gußstück hat, wenn ausgewählte Flächen des Gußstückes geformt oder gebogen werden sollen. Wenn beispielsweise der "Flügel", der durch dieAlthough for the sake of simplicity the casting 11 with flat "wings" is shown, which are in forming engagement with the dies so as to ensure that they are with respect to a horizontal Level, it goes without saying that the upper and lower die assembly can be modified to that it has correspondingly curved surfaces for the casting when selected surfaces of the casting are shaped or bent should be. For example, if the "wing" created by the

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Flächen 11k und 111 begrenzt ist, eine gekrümmte Fläche haben soll, wird die Form so ausgelegt, daß sie ein Gußstück formt, welches "Flügel" hat, die in die angenäherte, für den Endzustand erwünschte Krümmung gebracht sind. Die Gesenkanordnung von Fig. 8 und 9 kann in einfacher Weise so modifiziert werden, daß sie für jeden "Flügel" des Gußstücks 11 Krümmungen bildende Flächen hat, die einander gegenüberliegen, beispielsweise die Flächen 64 in der Obergesenkanordnung und die oberen Halteflächen der Blöcke 77 und 78. Somit braucht nach Abschluß des Pressenhubs und dem darauffolgenden Abkühlen des Gußkörpers kein "Kaltbiegen" oder "Kaltrichten" der "Flügel" auf die gewünschte Krümmung mit dem sich dadurch ergebenden Rückfederungsproblem zu folgen.Surfaces 11k and 111 is limited to have a curved surface, the mold is designed to be a casting forms which has "wings" which are brought into the approximate curvature desired for the final state. the Die assembly of Figs. 8 and 9 can be easily implemented be modified so that it has 11 curvature-forming surfaces for each "wing" of the casting, which face one another opposite, for example, the surfaces 64 in the upper die assembly and the upper support surfaces of blocks 77 and 78. Thus, after completion of the press stroke and the subsequent cooling of the cast body no "cold bending" or "cold straightening" the "wings" towards the desired curvature with the ensuing problem of springback follow.

Die Arbeitsweise der Gesenke in Verbindung mit der Wärmebehandlung nach der Standperiode bewirkt, daß automatisch alle Schritte ausgeführt werden, die bisher von Hand ausgeführt werden mußten. Das bedeutet, daß die Steiger und die Eingüsse oder Eingußtrichter sauber von den Gußstücken längs genauer Abmessungslxnxen in einem einzigen Pressenhub zusammen mit anderen Unregelmäßigkeiten, wie irgendwelchen Graten, abgetrennt werden, die sich längs der Trennfuge während des Formens gebildet haben. Der Scherschnitt ist ausreichend glatt, so daß das Blockputzen und Schleifen entfällt, das bisher für die Endbearbeitung des Gußstücks erforderlich war.The operation of the dies in connection with the heat treatment after the standing period has the effect that all steps are carried out automatically that were previously carried out by hand had to be. This means that the risers and the sprues or sprues clean from the castings lengthways more precisely Dimensional axes cut off in a single press stroke along with other irregularities such as any burrs formed along the parting line during molding. The shear cut is sufficient smooth, eliminating the need for block cleaning and grinding, which was previously required for finishing the casting was.

Obwohl bevorzugt die plastische "Formgebung" unter Verwendung von Gesenken erreicht wird, die sich in dem gleichen Satz wie die für das Abschneiden verwendeten befinden, können auch zwei oder mehr Arbeitsgänge in schneller Folge ausgeführt werden, d. h. es wird ein erster Satz von Gesenken nur zum Abscheren verwendet. Das Werkstück wird unmittelbar, während es sich noch im heißen und plastischen Zustand befindet, zu einem zweiten oder weiteren Satz von Gesenken für die Formgebung,Although preferred to use plastic "shaping" is reached by dies that are in the same set as those used for cutting can be two or more operations are carried out in quick succession, d. H. it will be a first set of dies for shearing only used. The workpiece becomes one immediately while it is still in the hot and plastic state second or further set of dies for shaping,

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einschließlich Prägen, Lochen und dergleichen, weitertransportiert. Der hier benutzte Ausdruck "gleichzeitig", der sich auf das Abschneiden und Formen bezieht', beruht darauf, daß diese beiden Arbeitsgänge ausreichend nahe beieinander ausgeführt werden, um so die gleiche Wärme und den gleichen plastischen Zustand ausnutzen zu können. Der Ausdruck ist nicht notwendigerweise auf einen einzigen Satz von Gesenken beschränkt.including embossing, punching and the like. The term "simultaneously" as used herein, referring to cutting and shaping, is based ensure that these two operations are carried out close enough to one another so as to obtain the same heat and the to be able to use the same plastic state. The term is not necessarily limited to a single set of Lowering limited.

Bezüglich der Verfahrensschritte, insbesondere des Verfahrensschrittes A, ist zu bemerken, daß die Ausdrücke "seitlich", "nach oben" und "nach unten" in einem relativen Sinn benutzt werden und daß die GußStückgruppe der Figuren 1 bis k auch imter Verwendung eines Modells, welches um 9o° gedreht ist, so daß die Trennfuge in einer vertikalen Ebene liegt. In diesem Fall wäre den Anforderungen des Verfahrensschrittes A genügt, da eine 9o -Drehung des Modells zu einer in den Figuren 1 bis k gezeigten Konfiguration führen würde. Obwohl die vorstehende Beschreibung der Formherstellung auf einen herkömmlichen Formkasten Bezug nimmt, ist das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich auch für Gußkörper geeignet, die nach einem formkastenfreien Formungsverfahren erzeugt werden. Das formkastenfreie Verfahren umfaßt die Herstellung einer Reihe von Formhohlräumen in einer horizontalen Sandsäule mit einer hohen Grünfestigkeit, den Transport der Säule an einer Metallgießstation vorbei, wo Metallschmelze der Reihe nach in jede Form gegossen wird,und das Entfernen der Sandform nach der Verfestigung. Die Art des formkastenfreien Ver fahrens erfordert eine vertikal ausgerichtete Trennfugenebene und Eingüsse, die im Bereich dieser Ebene liegen. Eine Lageänderung durch Drehen der Form um 9o° ergibt eine Konfiguration, die der des Verfahreneschrittes A genügt. Deshalb ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Praxis in Verbindung mit einem formkastenfreien Gießen besonders geeignet. ^!* · With respect to the method steps, in particular of step A is to be noted that the terms to be "lateral" used "upward" and "downward" in a relative sense and that the GußStückgruppe of Figures 1 to k also imter using a model, which is rotated by 9o ° so that the parting line lies in a vertical plane. In this case, the requirements of method step A would be sufficient, since a 90 degree rotation of the model would lead to a configuration shown in FIGS. 1 to k. Although the above description of the production of the mold refers to a conventional molding box, the method according to the invention is also suitable for cast bodies which are produced by a molding process without molding boxes. The flask-free process involves making a series of mold cavities in a horizontal high green strength sand column, transporting the column past a metal casting station where molten metal is poured into each mold in turn, and removing the sand mold after solidification. The type of molding box-free process requires a vertically aligned parting line level and sprues that are in the area of this level. A change in position by rotating the mold by 90 ° results in a configuration that satisfies that of process step A. The method according to the invention is therefore particularly suitable for practice in connection with casting without molding boxes. ^! * ·

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Das erfindungsgemäße Verfahren, welches die Herstellung eines Stahlgußstücks, das Abkühlen und das darauffolgende Erwärmen des Gußstücks auf eine Standtemperatur und das Abschneiden, während es sich im plastischen Zustand befindet, umfaßt, führt zu einer Herstellung der Teile auf äußerst wirtschaftliche Weise. Verglichen mit Schmiedeverfahren besteht ein Hauptunterschied darin, daß das Teil, auf welches durch die Gesenke eingewirkt wird, sich bereits im wesentlichen in seiner Endform befindet. Nach dem Abschneiden der Steiger und Eingüsse besteht die Aufgabe der Gesenke nur noch in der Feinung und darin, eine Form zu erzielen, die genauer ist als die bereits vorhandene, was dazu führt, daß die Gesenke nicht gebraucht werden, um zwangsweise einen Metallrohrling in die Endform des fertiggestellten Produkts zu bringen. Dadurch wird es möglich, erfindungsgemäß nur einen einzigen Satz von Gesenken zu verwenden, um das Teil in die Endform mit den Endabmessungen zu bringen, wobei Bearbeitungskräfte verwendet werden, die so niedrig sind, daß das Abschneiden und Formen mit wesentlich verringerter Abnutzung der Gesenke, schnell und unter Verwendung einer leichteren Presse bei nur einem begrenzten Gesamthub erreicht wird. Das Gesamtergebnis besteht darin, daß ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Teil im wesentlichen alle Vorteile hat, die man normalerweise durch Verbindung mit einem Schmiedeverfahren erhält, einschließlich der genauen Form und Abmessung, sowie zuverlässige und gleichbleibende Eigenschaften hat, wobei jedoch die Stückkosten unter Berücksichtigung der Amortisation der Gesenkkosten und der Wartung erheblich niedriger sind als die Stückkosten beim Schmieden.The inventive method, which the production of a steel casting, the cooling and the subsequent one Heating the casting to a standing temperature and cutting it off while it is in the plastic state, includes, results in the manufacture of the parts in an extremely economical manner. Compared to forging processes one key difference is that the part being acted upon by the dies is already is essentially in its final form. After cutting off the riser and sprues, the task of the dies is only to refine and to achieve a shape, which is more precise than the one already available, which means that the dies are not needed to to forcibly bring a metal tube into the final shape of the finished product. This makes it possible according to the invention to use only a single set of dies to shape the part into the final shape with the final dimensions to bring, using machining forces which are so low that the cutting and shaping with much less die wear, quickly and using a lighter press on just one limited total stroke is achieved. The overall result is that according to the method of the invention manufactured part has essentially all of the advantages normally obtained by combining with a forging process received, including the exact shape and dimensions, as well as reliable and consistent properties, however, taking into account the amortization of the die costs and maintenance, the unit cost is considerable are lower than the unit cost of forging.

Ein weiterer Grund für die erhebliche Kostenreduzierung besteht darin, daß die Gesenke stark vereinfacht werden können. Im Falle, von Schmiedegesenken müssen die Gesenke Oberflächen haben, die jeder einzelnen Oberfläche an dem Fertigprodukt entsprechen. Bei der Erfindung können imAnother reason for the significant cost reduction is that the dies can be greatly simplified. In the case of forging dies, the dies must Have surfaces that correspond to each individual surface on the finished product. In the invention, in

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■ - ²⁵ - 2 4 5 A 9 7 9■ - ²⁵ - 2 4 5 A 9 7 9

Gegensatz dazu die Gesenke bestimmte Teile des Werkstückes ohne Abstützung lassen, d. h. es erfolgt während der Formung kein Angreifen, so daß eine Konzentrierung auf die Flächen erfolgen kann, die abmessungsmäßig bedeutend sind. So steht beispielsweise die Oberseite 85 des zylindrischen Abschnittes des Werkstückes H nicht mit dem Körperabschnitt 62 der Obergesenkanordnung in Eingriff (Fig. 9).In contrast, the dies leave certain parts of the workpiece unsupported, i. H. it takes place during molding no attack, so that concentration can be made on the areas which are dimensionally important. So it stands for example the top 85 of the cylindrical section of workpiece H does not interfere with body portion 62 of the upper die assembly in engagement (Fig. 9).

Wenn die in Fig. 7 gezeigten Gssenke einen einzigen Zyklus abgeschlossen haben, sind die Gußstücke voneinander unabhängig und frei von allem Fremdmetall und haben eine genaue Form und Abmessung. Wenn die Gesenke offen sind, werden die fertiggestellten Gußstücke entfernt, wofür die gewünschten bekannten Einrichtungen verwendet werden. Zweckmäßigerweise läßt man die Gußstücke in ruhender Luft abkühlen, um so die "Normalisierung" des Metalls der Gußstücke zu vervollständigen. Alternativ können die Gußstücke auch durch langsameres Abkühlen glühbehandelt werden. Denkbar ist auch, daß die aus den Gesenken entnommenen Gußstücke mit oder ohne darauffolgender Nachglühung bzw. einem anschließenden Anlassen abgeschreckt bzw. gehärtet werden. Auf jeden Fall wird der Anforderung des abschließenden Schrittes H von Fig. 12 genügt,When the dies shown in Figure 7 have completed a single cycle, the castings are independent of one another and free from all foreign metal and have a precise shape and dimension. When the dies are open, they will finished castings removed, for which the desired known devices are used. Appropriately the castings are allowed to cool in still air so as to complete the "normalization" of the metal of the castings. Alternatively, the castings can also be annealed by slower cooling. It is also conceivable that the castings removed from the dies with or without subsequent ones After annealing or a subsequent tempering can be quenched or hardened. In any case it will Requirement of the final step H of Fig. 12 is sufficient,

Wesentlich ist, daß die "Endbearbeitung" des Gußstückes einschließlich Beschneiden und Formen in Verbindung mit der Wiedererwärmung des Gußstückes für die Homogenisierung, beispielsweise zum Zwecke der Normalisierung bzw. des Normalglühens erfolgt. Das. heißt mit anderen Worten, daß erfindungsgemäß die ursprüngliche Gießwärme nicht ausgenutzt wird. Der Grund dafür besteht darin, daß eine Endbearbeitung, d. h. die Beschneidung und Formung, nur erfolgt, nachdem sich das Gußstück abgekühlt hat und anschließend auf die Standtemperatur über der oberen kritischen Temperatur in einem Zeitraum wiedererwärmt worden ist, der lang genug ist, um das Korn bzw. das Gefüge in dies gewünschte körnige, d. h. austenitische, Struktur zu einer Zeit umzuwandeln, wenn dieIt is essential that the "finishing" of the casting including trimming and shaping in connection with the Reheating of the casting for homogenization, for example for the purpose of normalization or the Normal annealing takes place. That. in other words, means that according to the invention, the original casting heat is not used will. The reason for this is that finishing, i.e. H. The pruning and shaping, only takes place after yourself the casting has cooled and then to the standing temperature above the upper critical temperature in one Rewarming for a period of time long enough to transform the grain into the desired granular, i.e. H. austenitic, transforming structure at a time when the

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gesamten inneren Spannungen Gelegenheit hatten, sich auszugleichen, und zu einer Zeit, bei welcher im wesentlichen alle Abschnitte des Gußstückes sich auf der gleichen Temperatur befinden und den gleichen Plastizitätsgrad haben. Dies steht im Gegensatz zu jedem Verfahren, bei welchem nur die ursprüngliche Gießwärme benutzt wird, da das Gießen zu einer ungleichförmigen Abkühlung in der Form führt, so daß verschiedene Abschnitte des Gußstückes sich auf anderen Temperaturen als andere Teile befinden, so daß man unterschiedliche physikalische Eigenschaften und eine schlecht definierbare Kristallographie erhält, was zu einem wesentlichen Nachteil führt.all internal tensions had the opportunity to even out, and at a time when substantially all portions of the casting are at the same temperature and have the same degree of plasticity. This is in contrast to any method in which only the original casting heat is used, since the casting leads to a non-uniform cooling in the mold, so that different sections of the casting are at different temperatures than other parts, so that you have different physical properties and a poorly definable crystallography is obtained, which becomes an essential Disadvantage leads.

Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gußstücks ohne besondere Nacharbeit gehört die Herstellung eines Modells, welches mit Ausnahme der zusätzlich vorzusehenden Eingüsse und Steiger im wesentlichen dem fertiggestellten Werkstück entspricht, wobei das sich aus dem Modell ergebende Gußstück dann in einem Satz von Gesenken zur Beschneidung, Prägung und dergleichen angeordnet wird. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht begrenzt und kann auch zur Herstellung eines Werkstücks verwendet werden, welches wenigstens einen teilweise geschlossenen Hohlraum aufweist, dessen Herstellung normalerweise den Einsatz eines Kerns erfordern würde. Erfindungsgemäß wird das ursprüngliche Modell mit seinen Eingüssen und Steigern dann nicht in der Form des gewünschten fertigen Werkstücks hergestellt. Statt dessen erhält das Modell die Form eines Übergangsgußstückes bzw. Zwischengußstückes mit Wänden, welche eine geeignete Schrägung haben, um die Benutzung eines Kerns zu vermeiden. Das so geformte Zwischengußstück wird dann erneut auf den plastischen Zustand über der oberen kritischen Temperatur erwärmt und darauf eine ausreichend lange Zeit für die Homogenisierung gehalten. Während sich das Zwischengußstück noch im plastischen Zustand und in der Nähe der Standtemperatur befindet, wird es in einem Satz von GesenkenThe inventive method for producing a Casting without special reworking includes the production of a model, which with the exception of the additional Sprues and risers essentially correspond to the finished workpiece, which is evident from the The resulting casting is then placed in a set of dies for trimming, embossing and the like. However, the invention is not limited to this and can also be used to manufacture a workpiece which has at least one partially closed cavity, the manufacture of which normally involves the use of a Kerns would require. According to the invention, the original model with its sprues and increases does not then become manufactured in the shape of the desired finished workpiece. Instead, the model is given the shape of a transition casting or intermediate casting with walls that have a have a suitable bevel to avoid the use of a core. The intermediate casting thus formed is then again heated to the plastic state above the upper critical temperature and then for a sufficiently long time held for homogenization. While the intermediate casting still in the plastic state and close to the standing temperature, it will be in a set of dies

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für das Abscheren der Eingüsse und Steiger angeordnet, wobei der Gesenksatz gegenüberliegende Formungsflächen hat, die denen der gewünschten, nach oben und nach unten weisenden Flächen des fertigen Werkstücks entsprechen. Die gegenüberliegenden Gesenkflächen werden zusammengebracht, so daß sie auf das Zwischengußstück so wirken, daß dessen Wände nach innen unter Bildung von wenigstens einem teilweise geschlossenen Hohlraum verformt werden. Die Gesenke werden zurückgezogen und das Gußstück kann sich mit einer gesteuerten Geschwindigkeit abkühlen. Ein Werkstück mit. einem teilweise geschlossenen Hohlraum in der Zwischenform ist beispielsweise in den Figuren 17 bis 19 und in der Endform in den Figuren 22 bis 2k gezeigt. Um eine doppelte Darstellung zu vermeiden, soll davon ausgegangen werden, daß in den Figuren 17 bis 19 sowohl das Übergangsgußstück bzw. das Zwischengußstück sowie das Modell gezeigt ist, welches zur Herstellung des Gußstückes benutzt wird.arranged for shearing the sprues and risers with the die set having opposing forming surfaces corresponding to those of the desired upward and downward facing surfaces of the finished workpiece. The opposing die surfaces are brought together so that they act on the intermediate casting to deform its walls inwardly to form at least one partially closed cavity. The dies are withdrawn and the casting is allowed to cool at a controlled rate. A workpiece with. a partially closed cavity in the intermediate mold is shown for example in Figures 17 to 19 and in the final form in Figures 22 to 2k. In order to avoid duplication, it should be assumed that in FIGS. 17 to 19 both the transition casting or the intermediate casting and the model which is used to manufacture the casting are shown.

Das Werkstück 12o in der Zwischenform hat eine Rinnenform mit Seitenwänden 121, 122, die mit einer entsprechenden Schrägung für das Gießen versehen sind und die zwischen sich einen rinnenfÖrmigen, nach oben offenen Hohlraum 123 ^De~ grenzen. Die Wände 121 und 122 verjüngen sich in der vertikalen Abmessung, wie dies aus Fig. 18 zu ersehen ist. Die Spitze 124 des Teils ist "spatenförmig". An dem gegenüberliegenden dickeren Ende ist ein Einguß 125 mit einem Steiger 126 vorgesehen.The workpiece 12o in the intermediate mold has a channel shape with side walls 121, 122 which are provided with a corresponding bevel for casting and limits a channel-shaped between them an upwardly open cavity 123 ^De ~. The walls 121 and 122 are tapered in the vertical dimension, as can be seen in FIG. The tip 124 of the part is "spade-shaped". At the opposite, thicker end, a sprue 125 with a riser 126 is provided.

Unter Verwendung eines Modells der in den Figuren 17 bis gezeigten Gestalt wird eine Form hergestellt und das Gußstück auf übliche Weise geformt. Da der Hohlraum 123, obwohl er durch hochstehende Wände begrenzt ist, über der Trennfuge Pl offen ist, ist kein Kern erforderlich, so daß das Gießen auf übliche Weise erfolgen kann. Wenn das so gebildete Gußstück abgekühlt worden ist, erhält man, wie vorstehendUsing a model of the shape shown in Figures 17 to 13, a mold is made and the casting is formed in a conventional manner. Since the cavity 123, although it is limited by upstanding walls, is open above the parting line P1, no core is required, so that the casting can be carried out in the usual way. When the casting thus formed has cooled, it is obtained as above

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beschrieben, einen nicht homogenen dendritischen Kornaufbau. Das Zwischengußstück wird dann erneut auf einen plastischen Zustand über der oberen kritischen Temperatur erhitzt und darauf gehalten, bis die Homogenisierung eintritt. Während sich das Gußstück noch im plastischen Zustand und in der Nähe der Standtemperatur befindet, wird es in einen Satz von Gesenken eingebracht, welche eine Scherkante I28 (Fig. l8) zum Abschneiden des Eingusses und des Steigers haben. Zu dieser Zeit werden die Scherflächen auch dazu verwendet, alle Trennfugengrate zu entfernen, wie dies bereits beschrieben wurde. Während sich das Zwischengußstück im plastischen Zustand befindet, wird es, wie in Fig. 2o zu sehen ist, zwischen den teilweise gezeigten Formungsgesenken 13o mit einem Untergesenk 13I und einem Obergesenk I32 angeordnet. Das Obergesenk hat eine Formungsfläche 133, die sich von der Gestalt des Zwischengußstücks unterscheidet, die jedoch der Form des fertiggestellten Gußstückes entspricht. Zwischen den Gesenken I3I, 132 ist ein Dorn 135 mit einer vorspringenden Leiste I36 angeordnet. Wenn die Gesenke zusammengebracht werden, wie dies in Fig. gezeigt ist, kommt der Vorsprung 133 ^an dem Obergesenk formend mit der Wand 122 des Zwischengußstückes in Eingriff, wodurch das plastische Material, aus dem die Wand besteht, seitlich verschoben wird und in den Raum fließt, der von der Oberseite 133 und der unteren Leistenfläche I36 gebildet wird. Die oberen Kanten der Wände des Zwischengußstückes werden gemeinsam nach innen verformt, so daß der Hohlraum anstelle einer Öffnung auf der Oberseite teilweise umschlossen wird. Das Ergebnis ist die Herstellung des in den Figuren bis 2k gezeigten Werkstückes, welches sich von der Form des für seine Herstellung benutzten Modells unterscheidet und sich dadurch auszeichnet, daß es einen teilweise umschlossenen Hohlraum hat, der normalerweise die Verwendung eines Kerns erfordert. Die Erfindung kann somit für die wirtschaftliche Herstellung eines gegossenen Werkstückes verwendetdescribed a non-homogeneous dendritic grain structure. The intermediate casting is then heated again to a plastic state above the upper critical temperature and held there until homogenization occurs. While the casting is still in the plastic state and in the vicinity of the standing temperature, it is placed in a set of dies which have a shear edge I28 (FIG. 18) for cutting off the sprue and the riser. At this time, the shear surfaces are also used to remove any parting line burrs, as previously described. While the intermediate casting is in the plastic state, it is, as can be seen in FIG. 2o, arranged between the partially shown forming dies 13o with a lower die 13I and an upper die I32. The upper die has a forming surface 133 which is different from the shape of the intermediate casting, but which corresponds to the shape of the finished casting. A mandrel 135 with a protruding ledge I36 is arranged between the dies I3I, 132. When the dies are brought together, as shown in Figure 1, the protrusion 133 ^on the upper die is formally engaged with the wall 122 of the intermediate casting, thereby displacing the plastic material of which the wall is made laterally and flowing into space formed by the top 133 and the lower ledge surface I36. The upper edges of the walls of the intermediate casting are deformed together inwardly so that the cavity is partially enclosed instead of an opening on the top. The result is the production of the workpiece shown in Figures 2 to 2k, which differs from the shape of the model used for its production and is characterized in that it has a partially enclosed cavity which normally requires the use of a core. The invention can thus be used for the economical production of a cast workpiece

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werden, welches auf die übliche Weise nicht gegossen werden kann und welches wegen des teilweisen Abschlusses die Verwendung eines Kerns erfordern würde. Darüber hinaus kann das erhaltene Werkstück infolge der Herstellung durch Gießen und durch Verwendung extrem einfacher Formgesenke, wie sie in den Figuren 2o und 21 gezeigt werden, erheblich billiger als ein Schmiedestück und mit beträchtlich verringerten Gesenkkosten hergestellt werden.which cannot be poured in the usual way and which is used because of the partial closure of a core would require. In addition, the workpiece obtained can be produced by casting and by using extremely simple molds, as shown in Figures 2o and 21, significantly cheaper than a forging and can be manufactured at a significantly reduced die cost.

Wenn die Gesenke ihren Hub abgeschlossen haben, werden die Gesenke geöffnet, der Dorn in Längsrichtung zurückgezogen und das Gußstück entfernt, das sich mit einer gesteuerten Geschwindigkeit abkühlen kann.When the dies have completed their stroke, the The dies are open, the mandrel is retracted lengthways and removing the casting which is allowed to cool at a controlled rate.

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Claims

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PATENT CLAIMS

1. Process for the manufacture of steel castings with lateral surfaces that do not require post-processing as well as surfaces pointing upwards and downwards, characterized in that a model is produced, in which the sprues extend laterally away from the side surfaces, in the area of the mold parting line and the upward and downward "facing surfaces are free of external protrusions in the form of Castings or the like are that using the model, a mold is made that into the mold Molten steel is poured so that the casting formed in this way can cool down, whereby a non-homogeneous Cast casting structure is given that the casting is back to a plastic state above the upper transition temperature heated and kept at this temperature long enough for homogenization, so that the grain structure obtained by casting is converted into a homogeneous austenitic structure, that while the casting is still in the plastic state and near the standing temperature, it is placed in a set of dies having opposing forming surfaces selected Areas of the upward and downward facing surfaces of the casting correspond, and the cooperating Have shear edges that lie in the side surfaces that the dies for shearing off the sprues as well as any parting line burrs formed during casting flush with the side surfaces and for a forming Attack on the upward and downward facing surface and that finally the Casting is cooled at a controlled rate.

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2. The method according to claim I _1, characterized in that

a) the shaping surfaces on the dies engage the corresponding surfaces on the casting to be brought,

b) the shear edges are brought into shear engagement with the casting,

c) the forming surfaces on the dies are pressed onto the casting with a peak force,

d) the shear edges are completely withdrawn from the casting and

e) the forming surfaces are completely withdrawn, whereupon the finished casting is removed and cooled at a controlled rate.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the model has a plurality of connected units and the resulting shape has a plurality of mold cavities which comprise a plurality of cast units limit that have connecting sprues and sprues, and that the corresponding Sets of shearing and forming dies are operated simultaneously so that the uniform Castings are individually separated from the sprues and runners that connect them.

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4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the shear edges one laterally from one another. Distance from the thermal Expansion of the casting taken into account at the standing temperature, so that during the subsequent contraction of the casting due to the cooling, the side surfaces of the casting to each other a precise distance to have;

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a model is produced in which the sprues are laterally from the side surfaces extend away, lie in the area of the mold parting line and the upward and downward facing surfaces are free of external projections in the form of sprues or the like, that one using the model Mold is produced that molten steel is poured into the mold that the casting thus formed is cooled is, so that you get a non-homogeneous grain structure as cast, that the casting is back on the plastic Condition heated above the upper transition temperature and at this temperature for a sufficient period of time a homogenization is maintained so that the grain structure as cast into a homogeneous austenitic That structure is then transformed while the casting is still in the plastic state and close the stand temperature, it is placed in a set of dies, which cooperate shear edges have, which are arranged on the side surfaces, that the dies for shearing off the sprues as well as any be sheared off flush with the side surfaces and that finally cooling the casting at a controlled rate.

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6. The method according to claim 5 »characterized in that that the casting, while it is in the plastic state and in the vicinity of the standing temperature, is placed in a set of dies with forming surfaces with opposite sides of the Casting have a (dimensionally) critical thickness dimension, and that the dies are brought to a precisely spaced lower position to which To achieve the thickness dimension simultaneously with the shearing off of the sprues and burrs.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that that the casting while it is in the elastic state and close to the standing temperature is placed in a set of dies will have opposite perforation elements, and that the dies are then brought together, so that the casting is punched at the same time as the sprues and burrs are sheared off.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the casting while it in the plastic state and close to the standing temperature is placed in a set of dies, the opposing embossing surfaces have, »which are arranged opposite selected surfaces of the casting that the path of an embossing surface with respect to the other is limited when the dies come together so that the embossing surfaces at reach their lower position at a specified distance, which is equal to the desired final separation of the selected areas of the casting is enlarged by an amount that takes into account the state of expansion of the casting at the standing temperature, whereby during the subsequent contraction of the casting as a result cooling the selected surfaces to each other have a precise distance

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9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a model is made in which the sprues extend laterally away from the side surfaces, in the area of the mold parting line lie and the upward and downward facing surfaces free of external projections in the form of sprues or the like are that using the model a mold is made that into the mold Molten steel is poured so that the cast piece thus formed is cooled, so that a non-homogeneous Grain structure as cast is given that the casting returns to the plastic state above the top heated to a critical temperature and kept at this temperature for a sufficient period of time for homogenization, so that the grain structure as cast is transformed into a homogeneous austenitic structure that while the casting is still in the plastic state and close to the standing temperature, it between a set of dies having forming surfaces which are selected faces of the after correspond to the upward and downward facing surfaces of the workpiece, and which have cooperating shear edges, which are arranged on the side surfaces, the forming surfaces in fixed engagement with the casting are moved forward for its positional fixation, the cooperating shear edges for shearing off the sprues as well as any formed during casting Parting line burrs are moved forward from the side surfaces flush with the side surfaces and then the shaping surfaces are increasingly moved to a final lower, precisely measured state, which is accompanied by the creation of a peak pressure on the forming surfaces sufficient to remove the surfaces to plastically deform in the desired shape and thickness dimension, and that then the casting with a controlled speed is cooled.

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lo. Method according to one of the preceding claims, wherein the casting has an at least partially enclosed cavity with a desired internal dimension has, characterized in that a model with an open-top channel shape with a bevel is produced, in which the sprue is laterally away from the side surfaces in the area of the Mold parting line extends that using the model a mold is made that steel into the Mold is poured to form a preliminary casting so that the casting thus formed is cooled, in order to obtain a non-homogeneous grain structure as cast, that the preliminary casting on a plastic Condition heated above the upper critical temperature and at this temperature for long enough the homogenization is kept so that the grain structure as cast into a homogeneous austenitic That structure is transformed while the casting is in a plastic state and close to the Stand temperature is located, the gate is cut off and the preliminary casting in a set of dies is introduced, which have opposite forming surfaces, which the desired, up and down facing surfaces of the finished casting correspond that the Fomren in a precisely spaced be brought together lower state, with a mandrel with the desired inside dimension at the base of the Channel sits to deform the walls of the channel inwardly on the mandrel to produce a finished casting obtained and to form an enclosed cavity, and the dies and mandrel withdrawn, and that finally the casting is cooled at a controlled rate.

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11. The method according to any one of the preceding claims, wherein the casting is at least one partially enclosed Has a cavity the manufacture of which would normally require a core, characterized in that: that a model is produced which differs substantially from the desired shape of the finished product The casting differs and in which the cavity is open and bounded by upstanding walls that have a sufficient bevel * so that a core can be omitted, with a sprue laterally from the side surfaces in the area of the mold parting line extends that using the model a mold is produced that molten steel into the Mold is cast to obtain an intermediate casting in the shape of the model that the so obtained Casting is cooled in order to obtain a non-homogeneous grain structure as cast that the intermediate casting heated to a plastic state above the upper critical temperature and at this temperature is kept long enough for a homogenization, so that the grain structure as cast into a homogeneous a-austenitic structure that transforms the intermediate casting while it is still in one plastic state and close to the standing temperature, is introduced into a set of dies, which have cooperating shear edges for shearing off the sprue and opposing forming surfaces, which correspond to the upward and downward facing surfaces of the finished casting, that the die pieces brought together to shear the sprue and in a precisely spaced lower condition to deform the walls inwardly so as to form the enclosed cavity that the dies

* engl. "draft"

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be withdrawn and that finally that
Casting at a controlled speed
is cooled.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a set of dies has two pairs of dies, the first pair of cooperating shear edges and the second pair have opposite mold surfaces.

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