DE29719439U1 - Blank and casting mold for the production of several workpieces from one blank - Google Patents

Blank and casting mold for the production of several workpieces from one blank

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Eisenguß WinkelhoffIron casting Winkelhoff

GmbH & Co., KG 8-1895/97GmbH & Co. KG 8-1895/97

Kopenhagener Straße 60-68 31.10.1997Copenhagen Street 60-68 31.10.1997

13407 Berlin13407 Berlin

Rohling und Gußform zur Herstellung mehrerer Werkstücke aus einem RohlingBlank and mold for producing several workpieces from one blank

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Rohling für ein spanabhebend zu bearbeitendes Werkstück und eine Gußform zur Herstellung von Werkstücken aus diesem Rohling.The invention relates to a blank for a workpiece to be machined and a casting mold for producing workpieces from this blank.

Bekannte Werkstücke werden beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung aus einem Gußrohling herausgearbeitet. Dazu ist es oft erforderlich Vorderseite, Rückseite und die Peripherie mit in einer Bearbeitungsmaschine eingespannten Zerspanungsverkzeugen zu bearbeiten, um dem Werkstück seine gewünschte Fertigkontur zu geben. Der Werkstückrohling muß dabei für jeden Arbeitsgang umgespannt werden. Bei großen Stückzahlen, wie sie z.B. für die Automobilindustrie vorkommen, ist eine Verringerung dieser Umspannvorgänge eine erhebliche Kostensenkung. For example, well-known workpieces are machined from a cast blank using machining. To do this, it is often necessary to machine the front, back and periphery with cutting tools clamped in a processing machine in order to give the workpiece its desired finished contour. The workpiece blank must be re-clamped for each work step. For large quantities, such as those found in the automotive industry, reducing these re-clamping processes results in considerable cost savings.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Rohlinge für Werkstücke zu schaffen, mit denen die Arbeitsgänge bei der Bearbeitung verringert werden können.The object of the present invention is to create blanks for workpieces with which the processing steps can be reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß artgleiche Werkstücke einstückig aneinanderliegend gespiegelt ausgeformt vorgesehen sind.This task is solved by providing identical workpieces in one piece, mirrored to one another.

Die Werkstücke werden dabei Rücken an Rücken aneinander gelegt und zu einem Doppelrohling abgegossen. Dieser ist vorzugsweise so ausgebildet, daß nach der Trennung der Werkstücke an deren Rückseiten keine weiteren Bearbeitungsschritte notwendig sind. Hierdurch ist es möglich, bei nur einmaligem Uirspannen die jeweilige erforderliche Bearbeitung der Vorderseiten der Werkstücke durchzuführen und diese dann voneinander zu trennen. Beim Trennen können die Werkstückrückseiten beider Werkstücke in einem Arbeitsgang bearbeitet werden.The workpieces are placed back to back and cast into a double blank. This is preferably designed in such a way that after the workpieces have been separated, no further processing steps are necessary on their backs. This makes it possible to carry out the required processing of the front sides of the workpieces with just one clamping and then to separate them from each other. When separating, the backs of both workpieces can be processed in one operation.

Dabei werden in einem Arbeitgang bei allen Werkstücken, die in dem Rohling enthalten sind, radial außen vorhandene, gießtechnisch bedingte Materialzugaben gemeinsam abgearbeitet. Die Werkstücke werden danach entlang ihrer an den Rückseiten verlaufenden Spiegellinie getrennt. Die Konturen der Werkstücke werden vorzugsweise durch Drehen herausgearbeitet, um die Werkstücke danach durch Abstechen voneinander zu trennen.In this process, all the radially external material additions required by the casting process are machined off together in one operation for all the workpieces contained in the blank. The workpieces are then separated along their mirror line running on the back. The contours of the workpieces are preferably worked out by turning in order to then separate the workpieces from one another by parting off.

Das Werkstück wird hierbei nur einmal umgespannt; das Abdrehen erfolgt ohne Umspannen. Bei gleichen Werkstükken werden die Wellensitze durch einen Arbeitsgang erstellt, wobei die Wellensitze aller Werkstücke im Rohling fluchten. Das Fasen der Werkstücke erfolgt nach der Bohrung und vor dem Trennen der Werkstücke, hierbei werden vorzugsweise mindesten zwei Werkstücke gleichzeitig bearbeitet. Das Herausarbeiten von Wellenabsätzen oder peripheren Zähnen erfolgt in gleicher Weise.The workpiece is only re-clamped once; turning is carried out without re-clamping. For identical workpieces, the shaft seats are created in one operation, with the shaft seats of all workpieces aligned in the blank. The workpieces are chamfered after drilling and before the workpieces are separated, with at least two workpieces preferably being machined at the same time. The machining of shaft shoulders or peripheral teeth is carried out in the same way.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:Further advantageous measures are described in the subclaims. The invention is shown in the accompanying drawing and is described in more detail below; it shows:

Figur 1 den Schnitt durch einen gegossenen Doppelrohling, der durch Spannmittel an einem Spannkopf einer Bearbeitungsmaschine befestigt ist, mit einem ersten Werkstück und einem zweiten Werkstück, die als an einer gemeinsamen Spiegellinie gespiegelt Figure 1 shows the section through a cast double blank, which is attached to a clamping head of a processing machine by clamping means, with a first workpiece and a second workpiece, which are mirrored on a common mirror line

Rücken an Rücken einstückig ausgeformte Zahnräder dargestellen und nach der spanabhebenden Bearbeitung entlang der Spiegellinie von einander getrennt werden können;Gears formed in one piece back to back are shown and can be separated from each other along the mirror line after machining;

Figur 2 den Schnitt durch einen Doppelrohling entsprechend Figur 1, mit zwei Flügelrädern als Werkstücke. Figure 2 shows the section through a double blank according to Figure 1, with two impellers as workpieces.

Der in der Figur 1 gezeigte Doppelrohling 10 ist in einer - nicht dargestellten - Gußform abgegossen worden. Der Doppelrohling 10, beispielsweise ein Doppelzahnrad zur Steuerung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mittels einer Duplexkette, besteht aus einem ersten Werkstück 11 und einem zweiten Werkstück 12. Die Werkstücke 11 und 12 sind entlang einer Spiegellinie 15 Rücken an Rücken gegeneinander gelegt. Die Spiegellinie 15 entspricht dabei der ITormteilung der Gußform. Die Werkstücke 11 und 12 sollen radial außen Zähne 23 aufweisen, die mit einem Schneidwerkzeug 18 aus dem Doppelrohling 10 gemeinsam ausgestochen werden können.The double blank 10 shown in Figure 1 has been cast in a casting mold - not shown. The double blank 10, for example a double gear for controlling a camshaft of an internal combustion engine by means of a duplex chain, consists of a first workpiece 11 and a second workpiece 12. The workpieces 11 and 12 are placed back to back against each other along a mirror line 15. The mirror line 15 corresponds to the I-shape division of the casting mold. The workpieces 11 and 12 should have teeth 23 on the radial outside, which can be cut out of the double blank 10 together with a cutting tool 18.

Der Doppelrohling 10 kann dazu durch Spannmittel 20 mit einem Spannkopf 19 einer nicht näher dargestellten Be-The double blank 10 can be clamped by clamping means 20 with a clamping head 19 of a not shown design.

arbeitungsmaschine verbunden werden. Die Werkstücke 11 und 12 sind axial nebeneinander angeordnet. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die Werkstücke die gleiche Form aufweisen, jedoch sollten ihre Mittellinien fluchten.The workpieces 11 and 12 are arranged axially next to each other. It is not absolutely necessary for the workpieces to have the same shape, but their center lines should be aligned.

Für die Programmierung der Bearbeitungsmaschine ist es jedoch von Vorteil, wenn es sich um identische Werkstücke handelt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Werkstücke 11 und 12 eine runde Form aufweisen, die durch eine Bearbeitungsmaschine aus dem Doppelrohling spanabhebend bearbeitet werden kann. Es können auch eine Vielzahl artgleicher Werkstücke aneinander gelegt und abgegossen sein.For programming the processing machine, however, it is advantageous if the workpieces are identical. In particular, it is advantageous if the workpieces 11 and 12 have a round shape that can be machined from the double blank by a processing machine. A large number of workpieces of the same type can also be placed next to one another and cast.

Die Werkstücke 11 und 12 sind in dem Doppelrohling 10 unter Berücksichtigung der axialen Ausrichtung so angeordnet, daß die Werkstückrücken 25 und 26 aneinander liegen. -Zur Verringerung der Bearbeitungszeiten und insbesondere der Umspannzeiten, sind die Werkstücke 11 und 12 so konstruiert, daß die Werkstückrücken 25 und 26 nach ihrer Trennung entlang der Formteilung 15 nicht mehr bearbeitet werden müssen. Hierdurch reduzieren sich die Umspannzeiten erheblich. Lediglich ein Trennen der Werkstücke 11 und 12 ist noch erforderlich.The workpieces 11 and 12 are arranged in the double blank 10, taking the axial alignment into account, so that the workpiece backs 25 and 26 lie against one another. -To reduce the processing times and in particular the re-clamping times, the workpieces 11 and 12 are designed so that the workpiece backs 25 and 26 no longer have to be machined after they have been separated along the mold division 15. This significantly reduces the re-clamping times. Only a separation of the workpieces 11 and 12 is still necessary.

Die Werkstückvorderseiten 27 und 28 werden durch entsprechende - nicht dargestellte - Zerspanungswerkzeuge bearbeitet. Dabei werden lediglich die gießtechnisch bedingten Materialzugaben 13 entfernt. Die übrigen Bereiche der Werkstückvorderseiten 27 und 28 bleiben unbearbeitet. The front sides 27 and 28 of the workpiece are machined using appropriate cutting tools (not shown). Only the material allowances 13 required for casting are removed. The remaining areas of the front sides 27 and 28 of the workpiece remain unmachined.

Vor dem Trennen der Werkstücke 11 und 12 werden mit einem Bohrer 16 in einem Arbeitsgang gemeinsam die Wellensitze 14 gebohrt. Nach dem Bohren der Wellensitze 14Before separating the workpieces 11 and 12, the shaft seats 14 are drilled together in one operation using a drill 16. After drilling the shaft seats 14

werden mit einem Fasenbrecher 17 die entstandenen scharfen Kanten zu Fasen 21 gebrochen. Der Fasenbrecher 17 weist eine dreieckige Form auf, die es ermöglicht, in einem Arbeitsgang zwei Fasen 21 zu erstellen. Die Fasen 21 werden jeweils an den beiden Werkstücken 11 und 12 ausgebildet. Der Fasenbrecher 17 ist auf einem stabförmigen Werkzeughalter 29 angeordnet.the resulting sharp edges are broken into chamfers 21 using a chamfer breaker 17. The chamfer breaker 17 has a triangular shape, which makes it possible to create two chamfers 21 in one operation. The chamfers 21 are formed on the two workpieces 11 and 12. The chamfer breaker 17 is arranged on a rod-shaped tool holder 29.

Durch ein weiteres Schneidwerkzeug 18 werden an den Wellensitzen 14 axial außen Wellensitzabsätze 22 eingedreht. Das Schneidwerkzeug 18 ist vorzugsweise mit dem Fasenbrecher 17 kombiniert, wodurch ein Werkzeugwechsel entfällt. Das viereckig ausgebildete Schneidwerkzeug 18 ist auf der dem Fasenbrecher 17 gegenüberliegenden Seite des Werkzeughalters 29 angeordnet.A further cutting tool 18 is used to screw shaft seat shoulders 22 axially outward into the shaft seats 14. The cutting tool 18 is preferably combined with the chamfer breaker 17, which eliminates the need for a tool change. The square cutting tool 18 is arranged on the side of the tool holder 29 opposite the chamfer breaker 17.

Das Einstechen der Zähne 23 kann ebenfalls für beide Werkstücke 11 und 12 gleichzeitig und in einem Arbeitsgang vor'dem Trennen erfolgen. Hierbei werden die Räume zwischen den Zähnen 23 gleichzeitig für die Werkstücke 11 und 12 durch entsprechende - nicht dargestellte Werkzeuge herausgestochen.The teeth 23 can also be cut into both workpieces 11 and 12 simultaneously and in one operation before separation. In this case, the spaces between the teeth 23 are cut out simultaneously for the workpieces 11 and 12 using appropriate tools (not shown).

Figur 2 zeigt einen gegossenen Doppelrohling 10a, der ein erstes Werkstück 11a und ein zweites 12a enthält. Die Werkstücke 11a und 12a haben beide die Form beispielsweise eines Flügelrades. Die Werkstücke 11a und 12a liegen ebenfalls mit ihren Werkstückrücken 25 und 26 aneinander. Die Werkstücke 11a und 12a weisen an ihren Werkstückvorderseiten 27 und 28 Flügel 24 auf, die nicht bearbeitet werden. Auch hier werden lediglich die gießtechnisch bedingten Materialzugaben 13 durch entsprechende Spanwerkzeuge 16, 17 und 18 abgespant.Figure 2 shows a cast double blank 10a, which contains a first workpiece 11a and a second 12a. The workpieces 11a and 12a both have the shape of, for example, an impeller. The workpieces 11a and 12a also lie against each other with their workpiece backs 25 and 26. The workpieces 11a and 12a have wings 24 on their workpiece front sides 27 and 28, which are not machined. Here too, only the material additions 13 required for the casting process are machined using corresponding cutting tools 16, 17 and 18.

Bezugs&zgr;eichenReference gauges

10,10, 10a10a gegossener Doppelrohling (Mehrfachrohling)cast double blank (multiple blank) 11/11/ 11a11a erstes Werkstück (beispielsweise Kettenrad)first workpiece (e.g. sprocket) 12,12, 12a12a zweites Werkstück (beispielsweise Flügelrad)second workpiece (e.g. impeller) 1313 MaterialzugabeMaterial addition 1414 WellensitzShaft seat 1515 Formteilung, SpiegellinieForm division, mirror line 1616 Bohrerdrill 1717 FasenbrecherChamfer breaker 1818 SchneidwerkzeugCutting tool 1919 SpannkopfClamping head 2020 SpannmittelClamping devices 2121 Fasechamfer 2222 WellenabsatzWave heel 2323 ZahnTooth 2424 ■ Flügel■ Wings 25,25, 2626 WerkstückrückenWorkpiece back 27,27, 2828 WerkstückvorderseiteWorkpiece front 2929 WerkzeughalterTool holder

Claims (20)

AnsprücheExpectations 1. Rohling für ein spanabhebend zu bearbeitendes Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß artgleiche Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) einstückig aneinanderliegend gespiegelt, ausgeformt und abgegossen sind.1. Blank for a workpiece to be machined, characterized in that identical workpieces (11, 11a; 12, 12a) are mirrored, formed and cast in one piece. 2. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) mit ihren Werkstückrücken (25, 26) aneinanderliegend ausgeformt sind.2. Blank according to claim 1, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) are formed with their workpiece backs (25, 26) lying against one another. 3. Rohling nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) mit ihren Werkstückrücken (25, 26) aneinanderliegend gespiegelt ausgeformt sind.3. Blank according to claims 1 and 2, characterized in that two workpieces (11, 11a; 12, 12a) are formed in a mirrored manner with their workpiece backs (25, 26) lying against one another. 4. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) bei der Bearbeitung ihrer Werkstückrücken (25, 26) entlang ihrer Spiegellinie (15) voneinander trennbar sind.4. Blank according to claims 1 to 3, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be separated from one another along their mirror line (15) during the machining of their workpiece backs (25, 26). 5. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) formgleich sind.5. Blank according to claims 1 to 4, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) are of the same shape. 6. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) kreisförmig sind.6. Blank according to claims 1 to 5, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) are circular. 7. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) radial außen Zähne (23) aufweisende Kettenräder oder axial gerichtete Flügel (24) aufweisende Flügelräder sind.7. Blank according to claims 1 to 6, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) are sprockets having radially external teeth (23) or impellers having axially directed wings (24). 8. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) mindestens eine miteinander fluchtende zentrische Bohrung (14) aufweisen.8. Blank according to claims 1 to 7, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) have at least one central bore (14) aligned with one another. 9. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß gespiegelte Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) spanabhebend aus einem gemeinsamen Rohlinge ausarbeibar und die fertig bearbeiteten Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) entlang ihrer Spiegellinie (15) trennbar sind.9. Blank according to claims 1 to 8, characterized in that mirrored workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be machined from a common blank and the finished workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be separated along their mirror line (15). 10. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er gegossen ist.10. Blank according to claims 1 to 9, characterized in that it is cast. 11. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er geschmiedet oder gewalzt ist.11. Blank according to claims 1 to 9, characterized in that it is forged or rolled. 12. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu erstellenden äußeren Konturen beider Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) in einer Einspannung gemeinsam spanabhebend bearbeitbar sind.12. Blank according to claims 1 to 11, characterized in that the outer contours to be created of both workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be machined together in one clamping. 13. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) nach Erstellen ihrer äußeren Konturen voneinander trennbar sind.13. Blank according to claims 1 to 12, characterized in that the workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be separated from one another after their outer contours have been created. 14. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen axialen Bohrvorgang gemeinsame Wellensitze (14) und/oder sonstige Bohrungen, die sich durch alle Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) hindurch erstrecken, erstellbar sind.14. Blank according to claims 1 to 13, characterized in that common shaft seats (14) and/or other bores which extend through all workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be created by an axial drilling process. 15. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Trennen an den Werkstücken (11, 11a; 12, 12a) vorgesehene Fasen (21) herausarbeitbar sind.15. Blank according to claims 1 to 14, characterized in that bevels (21) provided on the workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be machined out before separation. 16. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) gleichzeitig bearbeitbar sind.16. Blank according to claims 1 to 15, characterized in that two or more workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be processed simultaneously. 17. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasen (21) und Bohrungen (14) vor dem Trennen der Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) herausarbeitbar sind.17. Blank according to claims 1 to 16, characterized in that the bevels (21) and bores (14) can be machined out before the workpieces (11, 11a; 12, 12a) are separated. 18. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Trennen radial außen Zähne (23) in einem Arbeitsgancr gemeinsam in die Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) einstechbar sind.18. Blank according to claims 1 to 17, characterized in that before the separation, teeth (23) can be pierced radially outward in a working path together into the workpieces (11, 11a; 12, 12a). 19. Rohling nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen die Zähne (23) erstellenden Arbeitsgang mindestens zwei Werkstücke (11, 11a; 12, 12a) gleichzeitig bearbeitbar sind.19. Blank according to claims 1 to 18, characterized in that at least two workpieces (11, 11a; 12, 12a) can be machined simultaneously by a working operation producing the teeth (23). 20. Gußform, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelrohling (10, 10a) entsprechend den Ansprüchen 1 bis 19 abgeformt ist.20. Casting mold, characterized in that a double blank (10, 10a) is molded according to claims 1 to 19.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838147B4 (en) * 1998-08-21 2008-01-24 Schleicher Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg Method for producing camshafts
DE102010038105A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-12 André Haake Method for coding a lock and blank for carrying out this method
CN114918381A (en) * 2022-05-16 2022-08-19 合肥市瑞宏重型机械有限公司 Bearing seat casting method

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