DE2624610C3

DE2624610C3 - Verfahren zur Herstellung von Felgen aus einer Aluminiumlegierung im Druckguß

Info

Publication number: DE2624610C3
Application number: DE19762624610
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7100 Heilbronn Suchy
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE2624610B2; DE2624610A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Felgen aus einer Aluminiumlegierung im Druckguß.

Bisher werden Aluminiumfelgen praktisch ausschließlich aus geschmiedeten Rohlingen oder aus kostengünsiigeren Kokillenguß-Rohlingen hergestellt. Die Anwendung des Druckgußverfahrens, das eine noch billigere Herstellung von Aluminiumfelgen ermöglichen würde, hat sich bisher nicht durchsetzen können. Die Gründe hierfür liegen darin, daß durch die Bearbeitung der Gußteil-Oberflächen bei Druckgußteilen ein wesentlich stärkerer Güteabfall eintritt als bei Kokillengußteilen, und daß alle üblichen Aluminiumdruckgußlegierungen verglichen mit Kokillengußlegierungen nach dem Vergießen wesentlich geringere Bruchdehnungswerte aufweisen, was bei hohen Beanspruchungen zu einem Bruch des Felgenhornes führen kann. Darüberhinaus ist die erforderliche Rißfreineit im Felgenhornbereich bei kokillengegossenen Teilen durch eine Sichtprüfung feststellbar, während sL-h bei Druckgußteilen in den Randzonen, also an den Felgenhörnern, Risse in Form von sogenannten Kaltflußstellen ausbilden können, die durch bloße Sichtkontrolle nicht immer sicher erkannt werden, so daß kostenintensive Prüfmethoden, z. B. Klangbildbewertung über Oszillograph und dergleichen, zwecks Ausschußerkennung angewandt werden müssen. Man kann zwar durch Nachbearbeitung der Oberfläche eine solche Fehlerstelle sichtbar werden lassen, jedoch isi dieses Verfahren wegen des damit verbundenen Güteabfalls durch Zerstörung der Guß-Oberfläche nachteilig. Hinzu kommt, daß die für die Herstellung von Druckgußteilen verwendeten Al-Si-Legierungen verhältnismäßig geringe Bruchdehnungswerte haben und aus diesem Grunde für die Herstellung von Felgen weitgehend ungeeignet sind. so

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Herstellung von Felgen aus einer Aluminiumlegierung im Druckguß ermöglicht wird, um die typischen Vorteile des Druckgußverfahrens, nämlich dünnere Wandstärke und damit geringeres Teilegewicht, größere Genauigkeit des Bauteiles und kostengünstigere Herstellung des Rohlings auch für Felgen nutzen zu können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluminium-Kupfer-Legierung mit einem bei Aluminium-Knetlegierungen üblichen Kupfergehalt verwendet wird und daß anschließend die Felgenhörner des Druckgußstückes durch Rollieren verfestigt werden.

Die Verwendung von Aluminium-Legierungen beim Druckgießen von Kraftfahrzeugteilen ist bekannt. Insbesondere das große Schwundmaß sowie die geringe Warmfestigkeit und Warmdehnung von Al-Cu-Legierungen ließen diese als Druckgußlegierungen ungeeignet erscheinen (]. G e r b e r »Druckguß«, VEB Technik, 1954 (Bd. 48), Seite 25,28). Aluminium-Knetlegierungen (DIN 1725, Blatt 1) wurden bisher zur Herstellung von SchmiedeteiJen verwendet In DIN 1725, Blatt 2, Seite 6, ist als Gußart für AI-Cu-Gußlegierung lediglich Sand- und Kokillenguß genormt

Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Nachteile bei der Herstellung von Felgen durch die gegenüber Al-Si-Legierungen wesentlich höheren Bruchdehnungswerte mehr als aufgewogen werden. Durch das anschließende Rollieren der Felgenhörner werden die Bruchdehnungswerte diese am höchsten beanspruchten Felgenteile zusätzlich erhöht Dies wird dadurch ermöglicht daß die Al-Cu-Legierung im Gegensatz zu einer Al-Si Legierung eine ausreichende Duktilität hat, um das Rollieren der Felgenhörner zuzulassen. Durch diesen Rolliervorgang erfahren die Felgenhörner ferner eine Umfangsvergrößerung, die zur Folge hat, daß eine etwa vorhandene, zunächst nicht sichtbare Kaltfließstelle zu einem sichtbaren Spalt umgewandelt wird und Ausschuß durch einfache Sichtkontrolle ausgeschieden werden kann. Durch das Rollieren wird die Gußoberfläche nicht zerstört und es wird darüber hinaus die sonst notwendige spanabhebende Bearbeitung im Felgenbettbereich vermieden.

Als besonders geeignet hat sich eine Aluminium-Legierung mit 4,5% Cu, 03% Mg, 0,17% Ti, Rest Al erwiesen.

Die Herstellung der Felgen erfolgt in üblicher Weise in einer Druckgußform, die aus einer mehrteiligen Außenform und einem Kern besteht

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Druckgußform für die Herstellung von Alunraiumfelgen, und

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Rollieren des Felgenhorns eines Druckgußrohlings.

Die Druckgießform von Fig. 1 besteht aus einer Außenform 1 mit beweglichen Schiebern 2 und 3, die an Flächen 4 und 5 aneinander anliegen, und aus einem Kern 6. In den Hohlraum zwischen der Außenform 1 und dem Kern 6 wird unter Druck eine Al-Cu-Legierung eingespritzt, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus 4^% Cu, 0,3% Mg und 0,17% Ti, Rest Al, besteht. Nach dem Erstarren der Schmelze in dem Formenhohlraum bilden sich im Bereich der Stoßstellen der Schieber 2 und 3 am Gußrohling Grate 7, 8, die durch Drehung des Kernes 6 in Pfeilrichtung relativ zur Außenform 1 entfernt werden. Der Druckgußrohling wird nun aus der Druckgießform 1 entnommen und seine Felgenhörner werden durch Rollieren verdichtet, wie dies in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Dabei wird der Felgenrohling 10 um seine Mittelachse 11 gedreht und die Felgenhörner 12 durch eine Rolliervorrichtung verdichtet, die aus zwei Rollen 13 und 14 besteht, deren Umfangsflächen der Innenfläche bzw. der Außenfläche der Felgenhörner 12 entsprechen und die gegeneinander gedrückt werden und einen Druck auf die Innen- und die Außenfläche der Felgenhörner 12 ausüben, der ausreicht, um die gewünschte Umfangsvergrößerung und Verdichtung der Felgenhörner 12 zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Felgen aus einer Aluminiumlegierung im Druckguß, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluminium-Kupfer-Legierung mil einem bei AIuminium-Knetlegierungen üblichen Kupfergehalt verwendet wird und daß anschließend die Felgenhörner des Druckgußstükkes durch Rollieren verfestigt werden.

2. Verwendung einer Aluminium-Legierung mit 4,5% Cu, 03⁰AMg, 0,17% Ti, Rest Al bei einem Verfahrennach Anspruch 1.