DE2537035A1

DE2537035A1 - Moulding or die-casting undercuts without flash - using rotating die tool with radial member projecting into cavity

Info

Publication number: DE2537035A1
Application number: DE19752537035
Authority: DE
Inventors: Horst Baukloh; Horst Bonsen
Original assignee: SPRITZTECHNIK GmbH
Current assignee: SPRITZTECHNIK GmbH
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1977-03-03

Abstract

Pressure-moulded articles are produced, with circumferential undercuts in a surface of rotation, using a mould tool which moves in the axis of movement of the mould and rotates. It has members sliding radially to the tool, these members projecting into the closed mould to form the undercuts. Suitable for injection and injection-compression moulding plastics and for pressure die-casting metals etc. The undercuts have no flash or parting lines.

Description

Werkzeug zur Herstellung von unter Druck gegossenen Teilen ##e Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von unter druck gegossenen Teilen mit in einer Rotationsfläche vorgesehenen umlaufenden Hinterschneidungen. Tool for making press-molded parts ## e invention relates to a tool for the production of parts cast under pressure with in one Revolving surface provided circumferential undercuts.

ist der der Erfindung ist das SpritzgieSen von Thermoplasten, das Spritzpressen von Duroplasten, das Druckgießen von Metallen un ähnliche Arbeitsverfahren. Unmittelbar beim Gießvorgang ist tdie Ausbildung von umlaufenden Hinterschneidungen in Rotationsflächen von Gußteilen ohne Grat, Wanten oder Trennmarkierungen nicht bekannt. Für Hlnterschneidungen in außeren Rotationsflächen kennt man bereits Backenwerkzeuge mit mehreren segmentartigen 3acker. Dabei ergeben sich jedoch innerhalb der um-@laufenden Hinterschneidung Grate und störende Kanten. Werkzeuge zur Herstellung von umlaufenden Hinterschneidungen an Innenflächen arbeiten mit Lernen und Schiebern innerhalb dieser kerne Damit istes jedoch nicht möglich eine konzentrisch zur Innenfläche verlaufende Minterschreidung mit gleichbleibendem Querschnitt zu erhalten. Wenn man solche konzentrischen, gratfreien Hinterschneidungen mit gleichem Querschnitt haber will, ist ivlne zusätzliche Formung im Anschluß an den Gießvorgang erforderlich. Dieses gilt insbesondere für die Laufbahnen von Lagerringen.is that of the invention is the injection molding of thermoplastics, the Injection molding of thermosets, die-casting of metals and similar work processes. Immediately during the casting process, circumferential undercuts are formed not in surfaces of revolution of cast parts without burrs, shrouds or separating marks known. Jaw tools are already known for undercuts in external surfaces of rotation with several segment-like 3-acre. However, this results within the @ circulating Undercut ridges and annoying edges. Tools for making rotating Undercuts on inner surfaces work with learning and sliders within them cores However, this does not allow a concentric to the inner surface To obtain mint splitting with a constant cross-section. When you have such concentric, If you want burr-free undercuts with the same cross-section, ivlne is additional Shaping required after the casting process. This is especially true for the raceways of bearing rings.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Werkzeuges der genannten Art, das in inneren oder äufteren Rotationsflächen eines Gußteils die Herstellung konzentrischer, umlaufender Hinterschneidungen mit gleichförmigem Querschnitt erlaubt. Diese Hinterschneidungen dürfen keine Grate oder Trennmarkierungen enthalten.The object of the invention is to provide a tool called kind, that in inner or outer surfaces of revolution one Casting the production of concentric, circumferential undercuts with uniform Cross-section allowed. These undercuts must not have any burrs or separation marks contain.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein in der Formplatte geführter, in Öffnungsrichtung der Formplatte verschiebbarer Formteil auf einer rotierbaren Welle sitzt und radial zu der Wellenachse verschiebbare Schieber trägt, die bei geschlossener Form in die Formkammer zur Ausbildung der Hinterschneidungen hineinragen Bei einem derartigen Werkzeug kann der Formteil nach dem Füllen des Formhohlraums mit der Gußmasse gedreht werden, wobei d Schieber die Hinterschneidung erzeugen. Diese ist genau konzentrisch zu der Achse des Formteils, hat einen gleichbleibenden Querschnitt und weist keinerlei Grate oder Trennmarkierungen auf weil die Schieber während der Standzeit fortgesetzt gedreht werden. Die Schieber erzeugen außerdem eine Verdichtung des werkstoffs im Wandbereich der Hinterschneidung. Dieses ist sehr günstig, weil die Hinterschneidung im allgemeinen besonders stark belastet wird, insbesondere hohen Flächenpressungen ausgesetzt ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Formteil geneigt zur Öffnungsrichtung verlaufende T-Nuten aufweist, die je einen T-Kopf eines Schiebers aufnehmen.This object is achieved according to the invention in that a in the Mold plate guided molded part that can be displaced in the opening direction of the mold plate seated on a rotatable shaft and slider radially displaceable to the shaft axis carries, which when the mold is closed in the mold chamber to form the undercuts In such a tool, the molded part can after the filling of the Mold cavity can be rotated with the casting compound, the slide being the undercut produce. This is exactly concentric to the axis of the molded part, has a constant Cross-section and has no burrs or separating marks because the slide continued to be rotated during the idle time. The sliders also generate A compaction of the material in the wall area of the undercut. This is very cheap, because the undercut is generally particularly stressful is exposed, in particular, to high surface pressures. In further training the invention provides that the molded part is inclined to the opening direction Has T-slots that each accommodate a T-head of a slide.

Dadurch erreicht man, daß die Schieber bei der axialen Verstellung des Formteils zwangsweise in radialer Richtung bewegt werden, Ferner sieht die Erfindung zur Ausrichtung der Schieber bei der Schließbewegung der Form vor, daß dem Formteil ein in der gegenüberliegenden Formplatte geführter sternförmiger Ausrichtkorf gegenübersteht, der einen Anschlag zum Ausrichten der Schieber bei der Schließbewegung des Werkzeugs bildet, Nach einer Abwandlung der Erfindung kann man die jeweiligen Endstellungen der Schieber in Öffnungsstellung und Schließstellung Ider Form auch dadurch festlegen, daß jeder Schieber innerhalb {seiner zugehörigen T-Nut eine Rastkugel aufweist, die mit Rastausnehmungen zur Festlegung mindestens einer Endstellung des Schiebers zusammenwirkt In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß konzentrisch zu dem Formteil ein in einer Formplatte drehbar gelagerter Ring angeordnet ist, der radiale Durchgänge für einen Durchtritt der Schieber aufweist, weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ermöglicht sowohl in inneren als auch in äußeren Rotationsflächen die Erzeugung von umlaufenden Hinterschneidungen. Die Rotationsflächen können Zylinderflächen, Kegelflächen oder Rotationsflächen mit einer beliebig gekrümmten Erzeugenden sein.This ensures that the slide during the axial adjustment of the molded part are forcibly moved in the radial direction, the invention also provides to align the slide during the closing movement of the mold before that the molded part a star-shaped alignment corrugation guided in the opposite mold plate faces, one stop for aligning the slide during the closing movement of the mold forms, According to a modification of the invention, the respective end positions the Define the shape of the slide in the open and closed positions, that each slide has a locking ball within its associated T-slot, those with locking recesses to define at least one end position of the slide cooperates In a further embodiment of the invention it is provided that concentrically a ring rotatably mounted in a mold plate is arranged in relation to the molded part, which has radial passages for the slide to pass through, further preferred ones Embodiments of the invention are specified in the subclaims. The invention enables generation in both inner and outer surfaces of revolution of circumferential undercuts. The surfaces of revolution can be cylindrical surfaces, Conical surfaces or surfaces of revolution with an arbitrarily curved generating line.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden unter Bezug nahme auf die anliegenden Zeichnungen in Anwendung auf das Spritzgießen von Thermoplasten erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Fig. 1 ein Spritzgießwerkzeug mit den wichtigsten Teilen im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt durch die Formkammer bei geschlossenem Werkzeug in vergrößertem Maßstab Fig. 3 ein Schnitt durch die Formkammer nach Zurückziehung des Formkerns, Fig, 4 eine Stirnansicht des Formkerns, Fig. 5 eine schematische Funktionsdarstellung des Werkzeugs für eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung zur Ausbildung von Hin- -terschneidungen in einer Außenfläche und Fig. 6 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung nach Zurückziehen des Formteils.Embodiments of the invention are given below with reference to the attached drawings in application to the injection molding of thermoplastics explained. The drawings show: FIG. 1 an injection molding tool with the most important parts in section, Fig. 2 is a section through the molding chamber with the closed Tool on an enlarged scale. FIG. 3 shows a section through the molding chamber after retraction of the mold core, FIG. 4 is an end view of the mold core, FIG. 5 is a schematic view Functional representation of the tool for a modified embodiment of the invention for the formation of undercuts in an outer surface and Fig. 6 shows a representation corresponding to FIG. 5 after the molded part has been withdrawn.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung eines ringförmigen Spritzgießteils aus einem Therrnoplasten.Figures 1 to 3 show an injection molding tool for production an annular injection-molded part made from a thermoplastic.

Dieser ringförmige Spritzgießteil weist eine ringförmige Hinter-; schneidung in der inneren Umfangfläche auf. Figur 1 zeigt eine Aufspannplatte 1, eine Zwischenplatte 2 und eine Formplatte 3 der einen Werkzeughälfte sowie eine Aufspannplatte 4 und Formplatten 5 und 6 der gegenüberliegenden Verkzeughälfte. Diese Platten sind in üblicher Weise mithilfe von Bolzen ineinandergeführt, was in der Figur nur zum Teil dargestellt ist. Die Befestigung des Werkzeugs in der Spritzgießmaschine ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Spritzdüse und die Ängußkammer sind schematisch dargestellt, jedoch nicht in Einzelheiten erläutert, weil diesselben nicht Gegenstand der Erfindung bilden, In der Formplatte 6 ist eine Formkammer 7 für einen ringförmigen Spritzgießteil vorgesehen. In der gegenüberliegenden Formplatte 3 ist eine Hülse 8 drehbar gelagert, an der ein in die Formkammer 7 hineinragender Ring 9 sitzt. In der Hülse 8 ist ein Formteil oder Formkern 10 geführt. Dieser Formkern 10 ist in weiteren,im einzelnen nicht erläuterten Führungen rotierbar und in axialer Richtung verschiebbar gehalten. Die axiale Verschiebung erfolgt mittels einer doppelt wirkenden Zylindereinheit 11.This annular injection molded part has an annular rear; cut in the inner peripheral surface. Figure 1 shows a clamping plate 1, an intermediate plate 2 and a mold plate 3 of one tool half and one Clamping plate 4 and mold plates 5 and 6 of the opposite tool half. These plates are nested in the usual way with the help of bolts, what is only partially shown in the figure. The attachment of the tool in the Injection molding machine is not shown in the drawing. The spray nozzle and the Injection chambers are shown schematically, but not explained in detail. because the same do not form the subject of the invention, In the mold plate 6 is a Mold chamber 7 provided for an annular injection molded part. In the opposite Mold plate 3, a sleeve 8 is rotatably mounted on which a protruding into the mold chamber 7 Ring 9 is seated. A molded part or mandrel 10 is guided in the sleeve 8. This mold core 10 is rotatable in further, not explained in detail guides and in axial Direction kept movable. The axial displacement takes place by means of a double acting cylinder unit 11.

Der Formkern trägt einen Zahnkranz 12, der im Eingriff mit einem Innenzahnkranz 13 ist. Derselbe ist über Getrieberäder 14 mit dem Antriebszahnrad 15 eines Motors 16 gekoppelt.The mold core carries a ring gear 12 which meshes with an internal ring gear 13 is. The same is via gears 14 with the drive gear 15 of a motor 16 coupled.

Wie in Einzelheiten in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist, endigt der Formkern 10 in einen kegelförmigem Kopf 17. Es sind mehrere T-Nuten 18 eingearbeitet, die längs eins Erzeugenden des Kegels verlaufen. Der Mittelschlitz 19 jeder T-Nut ist bis zur Stirnfläche des Kegels durchgeführt. Nach Figur 4 sind beispielsweise drei T-Nuten 18 gleichabständig über den Umfang des Kegels verteilt. In jeder T-Nut ist ein Schieber 20 mit einem förmigen Kopf 21 geführt. Der Ring 9 besitzt entsprechend der Unzahl der Schieber Durchgänge 22, in die die Schieber 20 eintreten können. Die Durchgänge 22 besitzen nach innen trweiterungen 23.As shown in detail in Figures 2 to 4, ends the mold core 10 in a conical head 17. Several T-slots 18 are incorporated, which run along a generating line of the cone. The central slot 19 of each T-slot is carried out to the face of the cone. According to Figure 4, for example three T-slots 18 equally spaced over the circumference of the cone. In every T-slot is a slide 20 with a shaped head 21 out. The ring 9 has, corresponding to the myriad of slides, passages 22 into which the slides 20 can occur. The passages 22 have inward widenings 23.

In der Formplatte 6 ist ein Bolzen 24 mit einem sternförmigen Xusrichtkopf 25 geführt. Die Platten dieses Ausrichtkopfes treten in die Mittelschlitze 19 des Formkerns 10 ein und bewirken eine Ausrichtung der Schieber 20 beim Schließen der Form.In the mold plate 6 is a bolt 24 with a star-shaped alignment head 25 led. The plates of this alignment head enter the central slots 19 of the A mold core 10 and cause an alignment of the slide 20 when closing the Shape.

In Figur 1 ist ferner eine Auswerfervorrichtung gezeigt, die jedoch im einzelnen nicht erläutert wird.In Figure 1, an ejector device is also shown, which, however is not explained in detail.

Die Arbeitsweise eines iFerkzeugs nach der Erfindung im Rahmen einer Spritzgießmaschine ist folgende: Die Figuren 1 und 2 zeigen das Werkzeug in geschlossenem Zustand der Form. Dabei liegen die Formplatten 3 und 6 unmittelbar aneinander. Der Formkern 10 ist eingefahren, so daß die Schieber 20 durch die Durchgange 22 hindurch in die Formkammer 7 hineinragen. Dabei stellen die Platten des Ausrichtkopfes 25 zwangsweise eine Ausrichtung der Schieber sicher. Nunmehr wird in üblicher Weise die Formmasse über die Spritzdüse und die Angußvorrichtung in die Formkammer eingespritzt. In diesem Zeitpunkt beginnt unter der wirkung des rotors 16 die Drehung des Formkerns 10, der die Hülse 3 mit dem Ring 9 mitnimmt. Während der folgenden Standzeit erstarrt die Formmasse. Durch fortgesetztes Drehen des Formkerns wird eine umlaufende Hinterschneidung in der Innenfläche des Gußteils ausgebildet. Diese Hinterschneidung ist völlig gleichmäßig und konzentrisch zur Achse des Formkerns 10.The operation of an iFerkzeugs according to the invention in the context of a The injection molding machine is as follows: Figures 1 and 2 show the mold in a closed position State of the form. The mold plates 3 and 6 are in direct contact with one another. Of the The mold core 10 is retracted so that the slide 20 passes through the passages 22 protrude into the molding chamber 7. The plates of the alignment head 25 forced alignment of the slide. Now is done in the usual way the molding compound is injected into the molding chamber via the spray nozzle and the sprue device. At this point in time, the rotation of the mold core begins under the action of the rotor 16 10, which takes the sleeve 3 with the ring 9 with it. Solidified during the following idle time the molding compound. Continued turning of the mandrel creates a circumferential undercut formed in the inner surface of the casting. This undercut is completely even and concentric to the axis of the mandrel 10.

Markierungen oder Grate können nicht auftreten.Marks or burrs cannot occur.

Das Öffnen des Werkzeugs wird dadurch eingeleitet, daß zunächst der Formkern 10 zurückgezogen wird, Dabei gleiten die Köpfe 21 der Schieber 20 in den jeweiligen T-Nuten 18 und werden infolgedessen in radialer Richtung bezogen auf die Achse des Formkerns 10 zurückgezogen. Schließlich treten die Köpfe 21 in die Er-reite rungen 23 der Durchgänge 22 ein. Dieser Zustand ist in Figur 3 festgehalten. Nunmehr beginnt die eigentliche Offnungsbexvegung des Werkzeuge, wobei sich die Formplatten 5, 6 und 3 stufenweise voneinander trennen können. Schließlich wird der Spritzsiebteil durch die Auswerfervorrichtung 26 ausgeworfen. Diese zuletzt genannten Arbeitsschritte brauchen nicht im einzelnen erläutert zu werden, Die Figuren 5 und 6 zeigen ein abgewandeltes Werkzeug in seinen wichtigsten Funktionsteilen, das die Herstellung einer umlaufenden Hinterschneidung in einer Außenfläche eines Spritzgießteile ermöglicht. Teile mit gleicher Funktion sind mit gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 4 bezeichnet. In diesem Fall ist ein Kern 27 an der Aufspannplatte 1 befestigt, der von einem ringförmigen Wandteil 28 für die Formkammer umgeben ist. Der Formkern 10' ist als Ringteil ausgebildet und trägt ebenfalls einen Zahnkranz 12. Der Formkern 10' besitzt eine sich kegelförmig erweiternde Stirnfläche 29, in der T-Nuten 18 ausgebildet sind, die jeweils den Kopf 21 eines Schiebers 20 -aufnehmen. Ein Ring 9' greift mit einem Flansch 30 in die Formplatte 6 ein und ist in derselben drehbar gelagert. Der Ring 9' besitzt Durchgänge 22 für die Schieber 2C. Der Formkern 10 greift mit einem Zahnkranz in eine Innenverzahnung eines Zahnkranzes 13 ein. Der Zahnkranz 13 wird durch ein nicht dargestelltes Getrieb angetrieben. Der Formkern 10 ist in axialer Richtung verschiebbar. Die Stelleinrichtung entspricht der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform. Die Stelleinrichtung ist in den Figure 5 und 6 nicht dargestellt.The opening of the tool is initiated by first the Mold core 10 is withdrawn, the heads 21 of the slide 20 slide into the respective T-slots 18 and are consequently referred to in the radial direction the axis of the mandrel 10 withdrawn. Eventually they kick Heads 21 into the extensions 23 of the passages 22. This state is in Figure 3 recorded. Now the actual opening movement of the tool begins, wherein the mold plates 5, 6 and 3 can gradually separate from one another. In the end the injection screen part is ejected by the ejector device 26. This last The work steps mentioned do not need to be explained in detail. The figures 5 and 6 show a modified tool in its most important functional parts, that is, the production of a circumferential undercut in an outer surface of a Injection molded parts made possible. Parts with the same function are given the same reference numbers as indicated in Figures 1 to 4. In this case a core 27 is on the platen 1 attached, which is surrounded by an annular wall part 28 for the molding chamber. The mold core 10 'is designed as a ring part and also carries a toothed ring 12. The mold core 10 'has a conically widening end face 29, in of the T-grooves 18 are formed, each receiving the head 21 of a slide 20. A ring 9 'engages with a flange 30 in the mold plate 6 and is in the same rotatably mounted. The ring 9 'has passages 22 for the slide 2C. The mold core 10 engages with a toothed ring in an internal toothing of a toothed ring 13. The ring gear 13 is driven by a gear (not shown). The mold core 10 is displaceable in the axial direction. The setting device corresponds to that in Figure 1 illustrated embodiment. The setting device is shown in Figure 5 and 6 not shown.

Figur 5 zeigt das Werkzeug in geschlossener Stellung, wo die Schieber 20 in die Formkammer 7 hineinragen. Nach-dem Einspritz der Formmasse wird der Formkern 10 während der Standzeit gedreht, so daß durch die Schieber 20 eine umlaufende Hinterschneidung in der äußeren zylindrischen Fläche des Spritzgießteils ausgebildet wird, Nach Abschluß der Standzeit wird der formkern 10 in die Stellung nach Figur 6 zurückgefahren, wobei ie Schieber 20 heraustreten. Man kann die Endlagen der schieber 90 durch Rastkugeln festlegen, die in entsprechende Ausnehmungen er jweiligen T-Nut 18 eingreifen. Schließlich erfolgt die vntformung in üblicher Weise. Beim Schließen der Form für einen neuen Spritzvorgang treten die Schieber 20 wieder in die Durchänge 22 ein.Figure 5 shows the tool in the closed position where the slide 20 protrude into the molding chamber 7. After the injection of the molding compound, the mold core becomes 10 rotated during the service life, so that the slide 20 has a circumferential undercut is formed in the outer cylindrical surface of the injection molded part, after completion the service life becomes the mold core 10 in the position according to FIG. 6 moved back, the slide 20 stepping out. You can adjust the end positions of the slide 90 set by locking balls, the respective T-slot in corresponding recesses 18 intervene. Finally, deformation takes place in the usual way. While closing In the mold for a new injection molding process, the slides 20 reenter the passages 22 a.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Tool for making press-molded parts with Circumferential undercuts provided in a surface of revolution, characterized in that that one guided in a mold plate (3) is displaceable in the opening direction of the mold plate Molded part (10, 10 ') is arranged displaceably and rotatably in the axial direction and Slider (20) which can be displaced radially to the molding axis and which when closed The mold protrude into the mold chamber (7) to form the undercuts.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the molded part (10,10 ') carries a ring gear (12) which box with an internal ring gear (13) which drives the sprockets of several molded parts of a multiple tool and in turn is rotatable via a gear.

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the Molded part (10, 10 ') has T-grooves (18) running at an incline to the opening direction. each receiving a T-head (21) of a slide (20).

4. Tool according to claim 3, characterized in that each slide (20) has a bolt with a rounded head.

5. Tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the molded part (10) is guided in an opposite mold plate (6) star-shaped Alignment head (25) faces a stop for aligning the slide (20) forms during the closing movement of the tool.

6. Tool according to claim 5, characterized in that the center slots (19) of the T-slots (18) extend to the end face of the molded part (10) and an introduction allow the plates of the alignment head (25),

7. Tool after one of claims 1 to 5, characterized in that each slide (20) within its associated T groove (18) has a locking ball with locking recesses Establishing at least one end position of the slide cooperates to-1zur.

8. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that that concentric to the molded part (10 ') in a mold plate rotatably mounted ring (9) is arranged, the radial passages (22) for a passage of the slide (20).

9. Tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the molded part (10) is conical, that the T-grooves (18) along a Generate line of the cone and that the slide (20) to form a circumferential Behind cut in an inner surface of the casting of the molded part radially protrude outside,

10. Tool according to claim 9, characterized in that the ~ ring (9) is carried by a sleeve (8) which is rotatably mounted in the mold plate (3) is and that the passages (22) inwardly have widenings (23).

11. Tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the molded part (10 ') is annular and that the slide (20) for Forming an outer circumferential undercut on the molded part radially inwards protrude

12. Tool according to claim 11, characterized in that the ring (9 ') is rotatably mounted with a flange (30) in the mold plate (6).