DE3320886A1

DE3320886A1 - Verbund-ventilsitz

Info

Publication number: DE3320886A1
Application number: DE19833320886
Authority: DE
Inventors: Urano Omiya Saitama Shigeru
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1983-12-15
Also published as: JPS58215299A; GB8315645D0; GB2125434B; US4472350A; GB2125434A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzes für ein Ein-/Auslaßventi1 einer Brennkraftmaschine und isnbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines mittels einer pulvermetallurgischen Technik ausgebildeten Verbund-Ventilsitzes.

In typischer Weise werden besondere Materialien für Ventilsitze verwendet, weil für den Ventilsitz gefordert wird, daß er einem auf einem Schlagen gegen das Ventil beruhenden Abrieb wie auch auf hohen Temperaturen beruhender Korrosion bzw. Verschleiß widersteht. Wegen ihrer hervorragenden Verarbeitbarkeit wird im allgemeinen eine Sinterlegierung verwendet. Für den aus Sinterlegierung gefertigten Ventilsitz wird üblicherweise Stellit- oder Ferromolybdänpulver zur Ausbildung von harten Partikeln mit Grund-oder Basiseisen-

3b pulver gemischt und dann gesintert, um einen Werkstoff zu erhalten, bei welchem harte Partikel und Sinterlöcher in der gesinterten Grundlegierung auf Eisen-Basis verteilt

sind; ein solcher Werkstoff ist in seinem verschleißwiderstand hervorragend. Jedoch enthält die Sinterlegierung, wie oben erwähnt wurde, eine große Menge an harten Partikeln, und deshalb ist eine große Menge an wertvollen Elementen, .5 wie Kobalt und Wolfram, erforderlich, wodurch das Produkt teuer wird. Demzufolge kann der auf der Zylinderkopfseite befindliche Teil des Ventilsitzes, für welchen eine Verschleißfestigkeit nicht erforderlich ist, aus einer Sinterlegierung gefertigt werden, die wenige zusätzliche Elemente benötigt, eine vorbestimmte Festigkeit hat und einen Wärmedehnungs- sowie Sinterschwundfaktor aufweist, die beide denjenigen der Sinterlegierung auf der Ventilsitzseite nahekommen, um einen Verbund-Ventilsitz herzustellen.

Zur Erläuterung des Standes der Technik, der der Erfindung zugrunde liegt, wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. In diesen zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Verbund-Ventilsitz nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 und 3 Schnitte von weiteren Verbund-Ventilsitzen nach dem Stand der Technik.

Wie die Fig. 1 zeigt, wird der Verbund-Ventilsitz aus einer ersten Sinterlegierung 11, die die Zylinderkopfseite bildet, und einer zweiten Sinterlegierung 12, die eine Ventilsitzflächenseite bildet, derart hergestellt, daß nach Einbringen eines ersten Pulvers für die erste Sinterlegierung in eine Metallform ein zweites Pulver, das die zweite Sinter-

legierung bildet, über das erste Pulver aufgegeben wird, worauf die beiden übereinanderliegenden Pulverschichten als Ganzes druckverformt werden. Bei diesem Verfahren ist die Trennebene (Grenzschicht) zwischen dem ersten und zweiten Pulver undeutlich ausgebildet, was starke Schwankungen in deren Gestalt hervorruft, so daß es notwendigerweise erforder 1 iςΐι ist, das Mengenverhältnis des zweiten, die Funktion des Ventilsitzes an sich erfüllenden Pulvers zum ersten Pulver groß zu wählen.

Um die Menge an zweitem Pulver im Bestreben der Rohstoff- und Kostenverminderung, die die Hauptziele des Verbund-Ventilsitzes sind, herabzusezten, wurde in herkömmlicher Weise ein Ventilsitz, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, vorge- b schlagen. Bei diesem Ventilsitz ist die zweite Sinterlegierung 12 lediglich an der die Ventilsitzfläche einschließenden Stelle angeordnet. Eine derartige Sitzausbildung ist beispielsweise in der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 39 166/1976 offenbart. Um den in Fig. 2 gezeigten Verbund-Ventilsitz herzustellen, ist es notwendig, eine Preßformmaschine zur Verfügung zu haben, die mit zwei koaxialen Unterstempeln versehen ist, was zu Problemen insofern führt, als nicht nur der Betrieb der Formmaschine kompliziert ist, sodnern auch die Standzeit der Unterstempel kurz ist, und daß die praktische Anwendung der Relativlagensteuerung der beiden Unterstempel schwierig ist sowie eine Technik von hoher Präzision erfordert.

Ferner wurde zur Herstellung eines Verbund-Sinterteils ein Verfahren vorgeschlagen, wonach das erste Pulver vorher eingegeben sowie vorbereitend druckverformt wird und dann das zweite Pulver aufgegeben wird, wie beispielsweise in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr.11 280/1974 und in der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 43 963/1979 offenbart ist. Dieses Verfahren wird jedoch im allgemeinen für die Herstellung eines Ventilsitzes angewendet, der von zwei seitlich angeordneten, inneren und äußeren Schichten gebildet ist, und deshalb ist es schwierig, dieses Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Venti1-sitzes, der von zwei vertikal angeordneten, oberen und unteren Schichten gebildet ist, anzuwenden.

Das heißt, wenn ein Raum zum Beschicken des zweiten Pulvers in diesen rund um den vorher mit dem ersten Pulver gebildeten vorberei tefiden Grünling ausgestaltet wird, dann besteht eine Gefahr für' eine Verformung oder einen Zerfall des vorbereitenden Grünlings wegen der diesem innewohnenden Rück-

federkraft. Weil ferner dieser vorbereitende Grünling, der vorher druckverformt wurde, durch seine Rückfederkraft gegen eine Matrize und/oder einen Kern gepreßt wird, ist es schwierig, oberhalb des Preßlings einen vorbestimmten Raum durch Bewegen von Matrize bzw. Kern auszubilden, und insofern liegt eine Beschränkung in der Gestalt der Formlinge vor.

Des weiteren hat ein Ventilsitz eine Gestalt, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, d.h., die Ventilsitzfläche ist stark geneigt, und deshalb wird ein kegelig geformtes, vorstehendes Teil, das der Gestalt der Ventilsitzfläche entspricht, an einem Ober- oder Unterstempel der Preßformmaschine vorgesehen. Wenn der vorspringende Teil am Oberstempel ausgebildet ist, dann kann jedoch Pulver D in einer dem Volumen des vorspringenden Teils 51 entsprechenden Menge auf die Oberfläche der Matrize 2 überfließen, wie in Fig. gezeigt ist, was ein Mischen von unterschiedlichen Arten von Pulvern in der Herstellung von Verbund-Ventilsitzen zum Ergebnis hat; aus diesem Grund wird der vorspringende Teil üblicherweise am Unterstempel vorgesehen. Bei Vorhandensein des vorspringenden Teils am Unterstempel kann die Preßformmaschine jedoch lediglich solche Verbund-Ventilsitze, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, herstellen, und das ist für eine Verminderung der Menge an zweiter Sinterlegierung nicht von Wirkung.

Die Erfindung ist darauf abgestellt, das herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Ventilsitzes oder zur

Herstellung eines Verbund-Sinterkörpers zu verbessern, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Ventilsitzes anzugeben, durch das Rohstoffeinsparungen erreicht werden und bei dem die Herstellbarkeit durch Anwendung einer Formmaschine, die eine lange Standzeit und einen überlegenen Aufbau aufweist, hervorragend gestaltet wird.

Nach einem Gesichtspunkt des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein Verbund-Ventilsitz in den folgenden sechs Schritten hergestelIt:

1. Ein Unterstempel wird dazu gebracht, sich relativ ab-

& wärts zu bewegen, um einen ersten freien Raum zu schaffen, und ein erster Beschickungsschuh wird herangeführt, um das erste Pulver in den ersten freien Raum einzufüllen;

2. Ein mit einem kegeligen, vorstehenden Teil an seinem Innenumfang versehener Oberstempel wird abwärts bewegt, um das erste Pulver zur Ausbildung eines vorbereitenden Grünlings zusammenzupressen;

3. Der Oberstempel wird aufwärts bewegt, gleichzeitig wird der Unterstempel relativ zu einer Matrize bewegt derart, daß die obere Fläche des vorbereitenden Grünlings (im folgenden als "Vorgrünling" bezeichnet) in einer vorbestimmten Lage angeordnet wird, und ein zweiter Beschickungsschuh wird herangeführt, um das zweite Pulver in einen über dem Vorgrünling gebildeten freien Raum einzufüllen;'

4. Der Oberstempel wird abwärts bewegt, um das zweite Pulver zusammen mit dem Vorgrünling zur Ausbildung eines fertigen Grünlings (im folgenden als "Endgrünling" bezeichnet) einstückig durch Zusammenpressen zu formen;

5. Der Oberstempel wird aufwärts bewegt und zugleich wird auch der Unterstempel relativ aufwärts bewegt, um den Endgrünling auszutragen;

6. Der Endgrünling wird gesintert.

Eine Ausführungsform für das Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Ventilsitzes gemäß der Erfindung wird unter Bezugnähme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

ι Fig. 4 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 5-11 Teilschnitte zur Erläuterung von Verfahrensschritten bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 und 13 Schritte zur Erläuterung weiterer Ausführungs· formen gemäß der Erfindung;

Fig. 14 ein Diagramm zur Darstellung von Arbeitsabläufen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die Fig. 4 zeigt im lotrechten Schnitt ein Beispiel für eine Pulverformmaschine, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung eines Verbund-Ventilsitzes Verwendung findet. An einem Untergestell 1 sind eine Matrize 2, ein Unterstempel 3, ein Kern 4 und ein Oberstempel 5 angeordnet, wobei der Oberstempel 5 von einem oberen Preßkolben 58 über eine obere Preßkolbenplatte 59 auf- und abbewegbar ist. Der Unterstempel 3 ist unmittelbar am Untergestell 1 angebracht, und die Matrize 2 ist über eine Matrizenplatte 29 an einer unteren Preßstempelplatte 28 befestigt, so daß sie zusammen mit dem Kern 4 auf- und abbewegbar ist. Ein erster sowie zweiter Füllschuh 61 bzw. 62 sind auf die Matrizenplatte 29 so aufgesetzt, daß sie hin- und herbewegbar sind.

Die Fig. 4 zeigt die Maschine im Zustand des Beginns des Herstellungsvorgangs gemäß der Erfindung, wobei der Oberstempel 5 und auch die untere Preßstempelplatte 28 in ihren oberen Endlagen sind, so daß die oberen Flächen des Unterstempels 3 sowie des Kerns 4 in gleicher Höhe mit der oberen

³^ Fläche der Matrize 2 angeordnet sind.

Anschließend wird, wie Fig. 5 zeigt, die Matrize 2 zu einer Aufwärtsbewegung gebracht, um dadurch den Unterstempel 3 relativ abzusenken, und gleichzeitig wird dem ersten Be-³^ schickungsschuh 61 eine Vorschubbewegung vermittelt, um das erste Pulver A auf den Unterstempel 3 zu füllen. Dabei ist es vorzuziehen, die Anordnung so zu treffen, daß das Pulver

A durch den Anhebevorgang der Matrize 2 aus dem Zustand von Fig. 4 abwärts gesaugt wird, wenn der Beschickungsschuh 61 herangeführt wird.

b Hierauf wird der Oberstempel 5 zu einer Abwärtsbewegung gebracht, wie Fig. 6 zeigt, um das Pulver A zur Ausbildung eines Vorgrünlings C zusammenzupressen. Der Oberstempel 5 ist an seinem Innenimfang mit einem kegeligen, vorstehenden Teil 51 versehen, das mit der Ventilsitz- oder Berührungsfläche übereinstimmt. Die vom Oberstempel 5 ausgeführte Druckverformung soll lediglich dazu dienen, auf die obere Fläche des Vorgrünlings die Gestalt des Oberstempels 5 aufzudrücken; eine wesentliche Druckverformung wird bei diesem Schritt nicht ausgeführt, und zwar weil dann, wenn das erste Pulver zur endgültigen Dichte preßverformt wird, die Oberfläche des Vorgrünlings spiegelartig wird, so daß auch dann, wenn das zweite Pulver auf den Vorgrünling aufgegeben und druckverformt wird, die beiden Grünlinge sich nicht miteinander verbinden können, weshalb ein gesinterter Verbund-Ventilsitz nicht erhalten werden kann. Demzufolge ist es notwendig, die Oberfläche des Vorgrünlings so auszubilden, daß sie eine Dichte hat, die um wenigstens 50% niedriger ist als die endgültige Dichte. Um eine solche Oberflächendichte zu erzielen, ist es erwünscht, das erste Pulver bei einem Druck zu formen, der zumindest geringer ist als der zur Endformung angewendete Druck, und insbesondere mit einem Druck, der gleich einem oder geringer ist als ein Drittel des für die Endformung erforderlichen Drucks.

Es ist vorzuziehen, den oben erläuterten Formvorgang unter Einsatz nur des Oberstempels 5 ohne Bewegung der Matrize 2 sowie des Kerns 4 vorzunehmen, wie Fig. 6 zeigt.

Anschließend erfolgt, wie Fig. 7 zeigt, eine Abwärtsbewegung aer Matrize 2 und/oder des Kerns 4, um einen vorbestimmten freien Raum zwischen den jeweiligen oberen Flächen des Vorgrünlings C und der Matrize 2 zu bilden, wan-

ι rend 'der Vorgrünling C in dem vom Oberstempel 5 und Untorstempel 3 gestützten Zustand gehalten wird. Wenn dabei die Matrize 2 abwärts bewegt und der Oberstempel 5 in seinem angehobenen Zustand gehalten wird, so kann die Gestalt der oberen Fläche des Vorgrünlings C leicht durch die Reibungskraft mit der Matrize 2 deformiert werden, weshalb os vorzuziehen ist, den Vorgrünling C sowohl mit dem Ober- wie "auch mit dem Unterstempel zu stützen'. Obwohl mit Bezug auf Fig. 7 gesagt wurde, daß die Matrize 2 abwärts bewegt wird, so ist es erforderlich, den Oberstempel 5· in 'dem Fall/ da die Matrize zu einer Aufwärtsbewegung gebracht wird, um einen großen freien Raum über dem Vorgrünling C'zir bilden, in seinem abgesenkten Zustand zu halten, weil der Vorgrünling C zusammen mit der Matrize 2 nach oben kommen kann, wenn der Oberstempel 5 nicht in seinem abgesenkten Zustand ist. ·' ' ■ ·. *

Wie die Fig. 8 zeigt, wird dann der Oberstempel 5 nach oben geführt, und es wird der zweite Beschickungsschuh 62 herangebracht, um das zweite Pulver B einzugeben, dessen Be-' schickungsmenge durch den Verschiebungswert der Matrize 2 (s.'Fig. 7} in angemessener Weise bestimmt'wird.

Anschließend wird, wie Fig. 9 "zeigt, der Oberstempel 5' wieder nach unten geführt, um das' zweite Pulver B zusammen mit dem Vorgrünling C durch Druck zu formen, und hierauf wird, wie Fig. 10 zeigt, die Matrize 2 zusammen mit dem Oberstempel 5 abwärts bewegt. Die Pulver werden druckverformt, bis sie einen Endgrünling mit der endgültigen Dichte bilden. Hierbei

ist es vorzuziehen, daß der obere Teil des Grünlings zuerst allein durch Absenken des Oberstempels 5, wie Fig. 9 zeigt, und dann der untere Teil des Grünlings durch gleichzeitiges Absenken des Oberstempels 5 sowie der Matrize 2 mit gleicher Geschwindigkeit geformt werden, um dadurch den Grünling in den'Preßrichtungen in seiner Dichte gleichförmig zu machen.

Hierauf wird der Oberstempel 5 aufwärts bewegt, während die Matrize 2 auf die gleiche Höhe wie der Unterstempel 3 abgesenkt wird, worauf der Endgrünling E des Verbund-Ventilsitzes entnommen wird.

Der auf diese Weise gebildete Endgrünling E wird nach einer üblichen Technik gesintert, und zwar vorzugsweise unter den Sinterbedingungen einer Ferrolegierung bei einer Temperatur im Bereich von 1100 - 1200⁰C für 15 min in einer reduzierenden Atmosphäre.

Entsprechend der Verwendung kann der Ventilsitz an-schließend der üblichen Behandlung für Ventilsitze, z.B. einer Wärmebehandlung, Tränkung, Infiltration, Dampfbehandlung usw., unterworfen werden.

Obwohl eine große Möglichkeit besteht, daß das Pulver auf auf die Matrize übertreten kann, wenn es durch Druck verformt wird, weil gemäß der Erfindung ein kegelig gestalteter, vorspringender Teil 51 zur Ausbildung der Ventilberührungsfläche am Oberstempel 5 vorgesehen ist, so kann doch dieses auf dem Absenken des Oberstempels.5 beruhende überfließen des Pulvers auf die Matrize durch eine am Außenumfang des Oberstempels angebrachte und an diesem durch eine Feder 31 (vgl. Fig. 12) befestigte Hülse 6 verhindert werden, weil die obere Fläche der Matrize 2 mit der Hülse 6 zur Berührung kommen kann, bevor der Oberstempel 5 die Oberfläche des Pulvers erreicht hat. Auch kann anstelle des Anbringens der Hülse 6 alternativ in Betracht gezogen werden, oberhalb des

Pulvers einen freien Raum durch Anheben der Matrize zu bilden, jedoch wird diese Arbeitsweise kompliziert, wodurch die Hestel lbarkeit und Genauigkeit der Produkte entsprechend verschlechtert werden. Insofern ist es eher vorzuziehen, die

Hülse 6 am Oberstempel 5 vorzusehen.
3b

Wenn auch bei der beschriebenen Ausführungjform eine Preßformmaschine, bei der der Unterstempel ortsfest ist, zur Anwendung kommt, kann auch eine solche Maschine, bei der die Matrize oder der Oberstempel fest sind, zum Einsatz kommen. In diesem Fall ist es notwendig, den Ober- und Unterstempel sowie die Matrize derart anzuordnen, daß sie so betätigt werden, um die Beziehungen der Relativverschiebungen zwischen dem Ober- und Unterstempel sowie der Matrize, wie sie mit Bezug auf Fig. 5 bis 11 beschrieben und gezeigt wurden, er- IQ füllen.

Ferner ist es, um die Herstellung eines Verbund-Ventilsitzes gemäß der Erfindung zu erreichen, notwendig, den Absenkweg des Oberstempels 5 zwischen/den Stadien der Druckverformung des ersten und des zweiten Pulvers zu verändern, wie ein Vergleich der Fig. 6 und 10 deutlich werden läßt. Zu diesem Zweck kann eine Formmaschine, die Einrichtungen zur Einregelung des Absenkweges des Oberstempels aufweist - eine solche Maschine ist in Fig. 13 gezeigt - zum Einsatz kommen. Da es für die Formung eines Ventilsitzes notwendig ist, eine Formmaschine mit mehreren 100 000 kg Druckkraft zu verwenden, wird eine Formmaschine der Bauart mit festem Unterstempel eingesetzt.

Die Fig. 13 zeigt eine Formmaschine, bei der an der oberen Preßkolbenplatte 59 über Arbeitszylinder 56 eine Stempelplatte 57, an der der Oberstempel 5 befestigt ist, angebracht ist, so daß ein Preßverformen des ersten, in Fig. 6 gezeigten Pulvers A durch Betätigen der Zylinder 56 bewirkt wird.

Dieses Preßformen wird zu dem Zweck ausgeführt, die obere Fläche des Vorgrünlings, wie oben beschrieben wurde, üblicherweise einem Gesamtdruck von 2000 kg oder weniger und einem Druck pro Flächeneinheit von-mehreren 10 kg bis mehreren 100 kg auszusezten. Für den genannten Zweck ist es ausreichend, einen Hydraulik- oder Pneumatikkreis mit einem Zylinder zu verwenden. Ferner wird, wenn das endgültige Preßformen ausgeführt wird, wie es Fig. 10 zeigt, der Zylin-

derdruck aufgehoben, so daß die obere Preßkolbenplatte 59 direkt über die obere Stempelplatte 57 auf den Oberstempel 5 wirken kann, um somit einen hohen Verformungsdruck zu erzeugen.

Die Fig. 14 zeigt die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Ventilsitzes mit einer Preßformmaschine, die mit der Oberstempelplatte 57 ausgestattet ist. In dieser Fig. 14 gibt die Ordinate die Lage der Matrize oder des Oberstempels mit Bezug zur Stellung L des Unterstempels wieder, während auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Die Buchstaben U, R, M, P und Q geben jeweils die Lage des Oberstempels, des oberen Preßkolbens, der oberen Fläche von Matrize und Kern, die Dauer der Betätigung des ersten Beschickungsschuhs und die Dauer der Betätigung des zweiten Beschickungsschuhs an, während die Zahlen I, II, III, IV, V, VI und VII jeweils die Zustände gemäß den Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 darstellen. Um die Lage der Matrize in Fig. 14 einzuregeln, ist, wie Fig. 13 zeigt, an der Oberstempelplatte 57 eine Matrizendruckstange 55 vorgesehen, so daß einerseits durch das Absenken der Oberstempelplatte 57 die Matrize aus dem Zustand von Fig. 6 in denjenigen von Fig. 7 niedergedrückt wird, während andererseits durch eine weitere, an der oberen Preßkolbenplatte 59 (s. Fig. 4) vorgesehene Matrizendruckstange 54 der Zustand von Fig. 9 in denjenigen von Fig. 10 überführt wird. Dabei wird der Arbeitszylinder 27 der unteren Preßkolbenplatte 28 (s. Fig. 4) in seinen frei beweglichen Zustand gebracht, so daß die Betätigung der Matrizendruck-stangen

an der Obers tempelplatte sowie an der oberen Preßkolbenplatte nicht unterbunden wird.

Erfindungsgemäß ist es vorzuziehen, die an der Ventilsitzflächo verwendete: zweite Sinterlegierung zu ihrer endgültigen Breite von 1 - 4 mm ohne Rücksicht auf die Abmessungen des Ventilsitzes mit Blick auf Verschleißfestigkeit wie auch Wirtschaftlichkeit zu bringen. Zu diesem Zweck wird das Ver-

hältnis zwischen erster und zweiter Sinterlegierung so <j^~ wählt, daß es im Bereich von 2 : 1 bi s 7 : 1 liegt. .'! a /ι c h r.T a 1 wird ;-!S dabei notwendig, in den Z us Landen nach Fig. 6 und 7 der Matrize eine Aufwar tsbewegung zu verrni tlr· 1 π, was durch AufwHrtsschieben der unteren Preßkolbenplatte 28 (s. Fig. 4) erreicht wird.

Wie beschrieben wurde, kann bei dom erfiridiiriq';goinälWi Vrfahren zur Herstellung eines Verbund-Ventilsit/es, insbe-

IQ sondere eines gesinterten Verbund-Ventilsitzes, die Moηge an zweiter Sinterlegierung an der Ventilsitzfläclienseite genau eingeregelt werden, und es kann eine stabilisierte Grenzschicht zwischen der ersten sowie zweiten Sinterlegierung erhalten werden, so daß die Relativmenge an zweiter Sinterlegierung vermindert werden kann. Darüber hinaus ist, wie Fig. 11 deutlich zeigt, die Gestalt des Endgrünlings sehr stark der Endgestalt des Ventilsitzes angenähert, und die zweite Sinterlegierung an der Ventilsitzseite hat eine gleichförmige Stärke, so daß keine Gefahr besteht, daß die zweite Sinterlegierung aufgrund der Endbreite bei der Fertigbearbeitung der Ventilsitzfläche mengenmäßig zu klein ausgosta1tet wird.

Schließlich wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu einer herkömmlichen Preßformmaschine die Festigkeit des Oberstempels und der Matrize nicht vermindert, der Formungszyklus wird nicht verlängert und die Herstellbarkeit ist hervorragend.

Claims

Patentansprüche

20 1· Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Sintergegenstandes mit einer Preßformmaschine, die einen von einer Matrize, einem Kern, einem Ober- sowie Unterstempel begrenzten Verdichtungsraum und eine Einrichtung zur Zufuhr unterschiedlicher Arten von Pulvern aufweist, wobei we-

25 nigstens zwei unterschiedliche Pulver in den Verdichtungsraum eingegeben, durch Druck verformt und anschließend gesintert werden, gekennzeichnet

- durch relatives Abwärtsbewegen des Unterstempels (3) zur Ausbildung eines ersten Raumes und Heranführen

30 einer ersten Beschickungseinrichtung (61) zum Beschicken des ersten Raumes mit einem ersten Pulver (A),

- durch relatives Abwärtsbewegen des an seinem Innenumfang mit einem profilierten, vorstehenden Teil (51) versehenen Oberstempels (5) zum Zusammenpressen des ersten Pu1 -

35 vers (A) zur Ausbildung eines Vorgrünlings (C),

·· ··* ··" >5 O 2 ü O Ο ν

- durch Aufwärtsbewegen des Oberstempels (5) und gleichzeitiges Bewegen des Unterstempels (3) relativ zur Matrize (2) zur Anordnung der oberen Fläche des ,Vorgrünlings (C) in einer vorbestimmten Lage sowie Heranführen der zweiten Beschickungseinrichtung (62) zum Beschicken eines über dem Vorgrünling ausgebildeten Raumes mit einem zweiten Pulver (B),

- durch Abwärtsbewegen des Oberstempels zur Preßformung des zweiten Pulvers mit dem Vorgrünling zu einem als einheitliches Ganzes ausgebildeten Endgrünling (E),

- durch Ausbringen des Endgrünlings und

- durch Sintern des Endgrünlings.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß nach der Bewegung des Ober- sowie Unterstempels mit gleicher Geschwindigkeit zur Anordnung des Vorgrünlings in der vorbestimmten Lage innerhalb der Matrize der Oberstempel aufwärts bewegt und die zweite Beschickungseinrichtung zur Eingabe des zweiten Pulvers herangeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberstempel mit einer an seiner Außenseite angebrachten,' ihn umgebenden Hülse (6) versehen ist und daß in jedem der Druckformschritte die Hülse mit der Matrize zur Berührung gebracht wird, bevor der Oberstempel die Oberfläche des Pulvers erreicht.
4, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste der Druckformschritte zur Ausbildung des Vorgrünlings bei einem Druck ausgeführt wird, der gleich einem oder geringer als ein Drittnl des Drucks ist, der zum Preßformen der Pulver .

^:iil als einheitliches Ganzes aufgewendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte, vorstehende Teil ein kegeliges Teil zur Bestimmung einer Grenzfläche zwischen den beiden Pulvern umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die erste und zweite Beschickungseinrichtung je einen die einzelnen Pulver während einer Relativbewegung des Unterstempels eingebenden Beschickungsschuh umfassen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Vorgrün,-lings um wenigstens 50% niedriger als diejenige des Endgrünlings ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgrünling sowohl vom Ober- wie vom Unterstempel während deren Relativbewegung zur vorbestimmten Lage gestützt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Preßformens der Pulver zu einem einheitlichen Ganzen der Oberstempel zuerst zur Formgebung des oberen Teils des Grünlings abwärts bewegt wird, woran sich ein gemeinsames Absenken des Oberstempels sowie der Matrize zur zusätzlichen Formgebung des unteren Teils des Grünlings anschließt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausbringens durch Aufwärtsbewegen des Oberstempels, während dem Unterstempel eine relative Aufwärtsbewegung vermittelt wird, ausgeführt wird.