DE3232893C1 - Vorrichtung zur Kompensation der Schwindungsporösität beim Druckgiessen - Google Patents

Description

• Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die z. T.
• schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, näher erläutert.
• Auf dem Maschinengestell 1 der Druckgießmaschine sind wie allgemein üblich, die feste Maschinenplatte 2, die bewegliche Maschinenplatte 3, der Kniehebelmechanismus 4 für die Öffnungs- und Schließbewegung der Form, der hydraulische Auswerferzylinder 5 und der Auswerfertisch 6 angeordnet. Ersichtlich ist zudem die Druckgießform mit der festen Formhälfte 7, beweglicher Formhälfte 8, Auswerferkasten 9 und Auswerferplatte 10. Neben der Auswerferplatte 10 besitzt nun die Druckgießform zusätzlich noch eine »Verdichterplatte 11«, die über die Auswerfer-Distanzbolzen 12 starr mit dem Auswerfertisch 6 verschraubt ist.
• Über eine Kupplung 13 kann die »Verdichterplatte« 11 mit der Auswerferplatte 10 bei Bedarf ebenfalls starr verbunden werden, wobei in diesem Falle die Kupplung über den Zylinder 14 hydraulisch aus- bzw. eingerückt werden kann.
• In der Auswerferplatte 10 sitzen die Auswerferstifte 15, während in der Verdichterplatte 11 die »Verdichterstifte« 16 eingebaut sind. Im Bedarfsfalle kann durch eine Verlängerung jeder Auswerferstift zu einem Verdichterstift umgewandelt werden oder umgekehrt.
• Bei der Position 17 handelt es sich um den Rückstoßer, der die Platten 10 und 11 in der Ausgangsstellung positioniert.
• Der Funktionsablauf ist bei der dargestellten Vorrichtung wie folgt: Nachdem der Hohlraum 18 in der Druckgießform aus der Gießkammer 20 durch den Gießkolben 19 mit Gießmetall gefüllt wurde, läuft ein Zeitglied (nicht gezeichnet) ab. Nach Ablauf dieser Zeit schaltet der Zylinder 14 auf Rückzug und die Kupplung 13 entkuppelt die Platten 10 und 11. Anschließend schaltet der Auswerferzylinder 5 auf Vorlauf, d. h. die Verdichterplatte 11 mit den Verdichterstiften 16 läuft vor, wobei der Weg »S« durch den Anschlag 21 begrenzt werden kann. Jeder der Verdichterstifte 11 drückt dabei ein Volumen entsprechend seinem Durchmesser und dem Hub der Verdichterplatte 11 in das halbverfestigte Gußteil.
• Nach Ablauf eines weiteren Zeitgliedes schaltet der Auswerferzylinder 5 der Druckgießmaschine wieder auf Rückzug und nachdem diese Bewegung beendet ist, wird über den Zylinder 14 die Kupplung 13 wieder in Eingriff gebracht.
• Nach Ablauf der Erstarrungszeit läuft die Entformung des Gußteiles in üblicher Weise ab, d. h. die Form öffnet und das Teil wird ausgeworfen, wobei der Auswerferzylinder 5 den Auswerfertisch 6 und somit über Auswerfer-Distanzbolzen 12 die Platten 10 und 11 mit den Auswerferstiften 15 gemeinsam bewegt.
• - Leerseite - - Leerseite - - Leerseite -

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Kompensation der Schwindungsporösität beim Druckgießen durch Nachverdichten an einer Druckgießmaschine mit einer festen und einer beweglichen Formhälfte sowie einer Auswerferstifte tragenden Auswerferplatte, die unter Zwischenschaltung von Auswerfer-Distanzbolzen mit Auswerfertisch von einer Kolben-Zylinder-Einheit betätigt wird, dadurch gekennz e i c h n e t, daß ein oder mehrere als Verdichterstifte (16) ausgebildete, Auswerferstifte (15) an einer gesonderten Verdichterplatte (11) befestigt und durch die Auswerferplatte (10) hindurchgeführt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichterplatte (11) über Auswerfer-Distanzbolzen (12) starr mit dem Auswerfertisch (6) verschraubt ist.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichterplatte (11) mit der Auswerferplatte (10) über eine Kupplung (13) bei Bedarf starr verbindbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verdichterplatte (11) Anschläge (21) angeordnet sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kompensation der Schwindungsporösität beim Druckgießen durch Nachverdichtung an einer Druckgießmaschine mit einer festen und einer beweglichen Formhälfte, sowie einer Auswerferstifte tragenden Auswerferplatte, die unter Zwischenschaltung von Auswerfer-Distanzbolzen mit Auswerfertisch von einer Kolben-Zylinder-Einheit betätigt wird.

   Unter den häufigsten Gießfehlern beim Druckgießen muß die Schwindungsporösität genannt werden, da viele Gußteile oft keine gleichmäßigen Wandstärken, sondern auf Grund ihrer Funktion dickwandige Bereiche bzw. Materialanhäufungen an Übergängen aufweisen.

   Solche, gegenüber dem Anschnittquerschnitt größere Materialquerschnitte erstarren natürlich erst nach den dünnen Bereichen. Da dann keine Nachspeisung mit flüssigem Gießmetall mehr stattfinden kann, treten in diesen Zonen zwangsläufig Schwindungslunker auf. Oft werden an den Gußteilen später noch Bearbeitungsgänge durchgeführt, wobei gerade in den massiven Bereichen des Teiles gebohrt wird, wo jedoch das Auftreten von Lunker nicht akzeptiert werden kann, d. h. das Gußteil wird dadurch Ausschuß.

   Durch sorgfältige Kontrolle der Formentemperatur, der Temperatur der Gußlegierung, der Formschmierung, des Umschaltpunktes der zweiten Gießphase, Geschwindigkeits- und Druckverlauf während der zweiten und dritten Gießphase kann die Bildung von Schwindungslunkern etwas beeinflußt werden. Im praktischen Gießbetrieb ergeben sich hier aber erfahrungsgemäß immer wieder Probleme, da diese Parameter nur schwer zu überwachen sind.

   In der Vergangenheit wurde daher immer versucht, durch geeignete Vorrichtungen, die Volumenreduzierung während des Erstarrungsvorganges in der Druckgießform auszugleichen.

   Es ist bekannt, daß an den kritischen Stellen des Gußteiles doppeltwirkende, hydraulisch betätigte Zylin- der in die Druckgießform eingebaut wurden. Nachdem die Druckgießform mit Gießmetall gefüllt war, konnte dann nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit dieser Zylinder in Aktion treten und ein Stift oder Teileinsatz wurde in das halberstarrte Gußteil gedrückt und so in diesem Bereich ein dichteres Gußgefüge erzeugt (DE 29 53 399 Anspruch 1).

   Auf Grund der gegebenen Platzverhältnisse ist jedoch bei vielen Formen eine solche Lösung nicht denkbar, die zudem aufwendig und störanfällig ist.

   Weiterhin ist es durch die US-PS 36 64 410 bei einem Niederdruck-Gießverhalten bekannt, die Stifte zum Nachverdichten auch zum Auswerfen der Werkstücke einzusetzen. Bei diesem bekannten Verfahren, bei welchem durch die verhältnismäßig lange Gießzeit bedingt mit hohen Formtemperaturen über 3000 gearbeitet wird, sind die stangenartig ausgebildeten Verdichterstifte in ihren Bohrungen zunächst zurückgezogen gelagert, so daß in die zwischen ihnen und der Formgravur befindlichen Bohrungsbereiche flüssiges Metall eintreten kann, dessen Menge dabei so berechnet ist, daß sie dem Schwund bei der Erstarrung des Metalls entspricht. Nach einer gewissen Abkühlung werden dann diese Stopfen in das in der eigentlichen Form befindliche Metall hineingedrückt, um den Schwund auszugleichen. Durch ein späteres zusätzliches Betätigen können diese Verdichterstifte dann zum Auswerfen bzw. Abstreifen des Werkstückes herangezogen werden.

   Eine solche Ausführung ist für Druckgießen ungeeignet, da hierbei durch die gewünschte hohe Schlußfolge und z. T. dünnwandiger Teile mit niedrigeren Temperaturen zwischen 150 und 2000 gearbeitet wird. Hierbei bildet sich sehr schnell eine Gußhaut, die, wenn sie gemäß dem vorbeschriebenen Niederdruckverfahren als Stopfen in das Metall hereingedrückt würde, sich dort nicht mehr mit dem noch flüssigen Metall verbinden kann und somit zu Rißbildungen führen muß.

   Außerdem ist die vorbekannte Ausführung kompliziert in ihrem Aufbau und es sind auch hier zusätzliche Zylinder erforderlich.

   Demgegenüber hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Kompensation der Schwindungsporösität beim Druckgießen zu schaffen, bei welcher praktisch die üblichen Druckgießmaschinen ohne große Änderungen sowohl in der Maschinensteuerung als auch im Aufbau der Druckgießform verwendet werden können.

   Erreicht wird dieses erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch, daß ein oder mehrere der Auswerferstifte, wie beim Niederdruckgießen bekannt, als Verdichterstifte, ausgebildet, an einer gesonderten Verdichterplatte befestigt und durch die Auswerferplatte hindurchgeführt sind.

   Weitere wesentliche konstruktive Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.

   Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der vorhandene hydraulische Auswerfer-Mechanismus der Druckgießmaschine das Verdichten des Gusses bei geschlossener Druckgußform mit übernimmt. Hierbei kann den Gegebenheiten entsprechend jeder Auswerferstift zu einem »Verdichterstift« umgewandelt werden, da in der Praxis oft nicht mit Sicherheit vorhersehbar ist, wo die Schwindungslunker auftreten werden.