DE3502675A1 - Method for the compression moulding of a moulding - Google Patents
Method for the compression moulding of a mouldingInfo
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Abstract
Description
ALFRED TEVES GMBH:;..^ # ! I *: "..:.. P 5699ALFRED TEVES GMBH:; .. ^ # ! I *: "..: .. P 5699
Verfahren zum Formpressen eines FormteilsProcess for compression molding a molded part
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formpressen eines Formteils aus einem bei gegebener Temperatur durch Krafteinwirkung plastisch verformbaren Werkstoff.The invention relates to a method for compression molding a molded part from one at a given temperature Force action plastically deformable material.
Ein derartiges Verfahren (SSM-Verfahren = Semi-solid-metal-Verfahren = halbfestes Metall-Verfahren) wird bereits seit längerer Zeit in der Praxis angewendet. Hierbei wird der zu verformende, metallische Werkstoff durch Temperatureinwirkung in einen halbfesten Zustand versetzt und anschließend durch mechanische Krafteinwirkung in eine ein Formteil bildende Form eingepreßt. Durch den breiigen Zustand des Werkstoffs fließt die Formmasse unter Druckeinwirkung in die Form hinein und füllt den von der Form gebildeten Hohlraum aus. Nach Verfestigung des Formteils wird das Formteil aus der Form entfernt. Das so entstandene Formteil weist nicht nur die Vorteile eines Schmiedeteils auf, bei dem der Werkstoff vor seiner Verformung zwar hoch temperiert ist, aber noch ein ziemlich festes Gefüge aufweist, sondern man erreicht durch dieses Verfahren auch eine wesentlich genauere Maßhaltigkeit bei geringerem Kraftaufwand und kürzerer Herstellzeit am Formteil.Such a process (SSM process = semi-solid metal process = semi-solid metal process) has been used in practice for a long time. Here, the metallic material to be deformed becomes changed to a semi-solid state by the action of temperature and then by the action of mechanical force pressed into a mold forming a molded part. Due to the pulpy state of the material, the Molding compound enters the mold under the action of pressure and fills the cavity formed by the mold. After solidification the molded part is removed from the mold. The resulting molded part not only has the Advantages of a forged part in which the material is heated to a high temperature before it is deformed, but still has a fairly solid structure, but one also achieves a much more precise one with this method Dimensional accuracy with less effort and shorter manufacturing time on the molded part.
Bei den nach diesem SSM-Verfahren hergestellten Formteilen hat sich aber in der Paxis gezeigt, daß sich insbesondere bei lang bauenden Teilen, die zusätzlich radial nach außen und quer zur Längsachse des FormteilsIn the case of the molded parts produced by this SSM process, however, it has been shown in practice that especially in the case of long parts that are also radially outwards and transversely to the longitudinal axis of the molded part
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verlaufende Verzweigungen aufweisen, Poren und Lunker an den vom Preßstempel ferneren Stellen, insbesondere an den Verzweigungen, bilden, durch die dann die Festigkeit des Formteils in diesem Bereich herabgesetzt wird. Durch die Poren und Lunker können auch Undichtigkeiten an einem als hydraulische Baueinheit verwendbaren Formteil auftreten.have running branches, pores and blowholes at the points farther away from the ram, in particular at the Branches, which then reduce the strength of the molded part in this area. Through the Pores and voids can also occur in a molded part that can be used as a hydraulic structural unit.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, obige Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig die Gestaltungsfreiheit der Formteile zu erweitern.The object of the invention is therefore to avoid the above disadvantages and at the same time the freedom of design Expand molded parts.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Formteil von mehreren Punkten seiner Außenkontur kraftbeaufschlagt wird. Mit dieser erfindungsgemäßen Maßnahme können besonders gut Formteile mit einer sehr unregelmäßigen Außenkontur hergestellt werden. Hierdurch wird die Gestaltungsfreiheit bei einer hohen Oberflächengüte wesentlich vergrößert. Weiterhin wird bei diesem Verfahren eine besonders gleichmäßige Gefügebeschaffenheit im Formteil erreicht, wodurch ein kosten- und zeitintensive Werkstoffprüfung, beispielsweise durch Fluxen, durch Röntgenstrahlen, durch Helium oder sonstige bekannten Prüfverfahren, entfallen kann. Dies trifft vornehmlich für die Abschnitte am Formteil auf, die besonders weit vom eigentlichen Zentrum des Formteils entfernt sind. An diesen Stellen wirken nämlich erfindungsgemäß weitere Kraftbeaufschlagungsglieder auf das Formteil ein, wodurch der Ausschuß von Formteilen durch Verhindern von Poren und Lunkern vermieden wird. Das Verfahren wird insbesondere bei metallischen Werkstoffen angewendet, die durch Temperatureinwirkung in einem halbfesten Zustand gebracht werden.According to the invention, this object is achieved in that the molded part has several points of its outer contour force is applied. With this measure according to the invention, molded parts with a very good irregular outer contour can be produced. This gives freedom of design with a high surface quality significantly enlarged. Furthermore, a particularly uniform texture is achieved with this method achieved in the molded part, which means that costly and time-consuming material testing, for example by fluxing, X-rays, helium or other known test methods can be dispensed with. This is particularly true for the sections on the molded part that are particularly far from the actual center of the molded part are. According to the invention, further force application members act on the molded part at these points a, whereby the scrap of molded parts by preventing pores and voids is avoided. The procedure is used in particular for metallic materials that are exposed to temperature in one semi-solid state.
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Es ist vorteilhaft, daß die Kraftbeaufschlagung von einzelnen Druckstempeln gebildet wird, die über eine Steuereinrichtung steuerbar sind. Die durch die Druckstempel auf das Formteil einwirkenden Druckkräfte sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß ein homogenes Gefüge bei gleichmäßiger Festigkeit am gesamten Formteil entsteht. Dieser Zustand kann noch, dadurch verbessert werden, daß die Kraftbeaufschlagung pulsierend auf das Formteil einwirkt. Durch die Pulsation wird nämlich erreicht, daß sich durch die hieraus ergebende Energiezufuhr und höhere Verdichtung der breiige Werkstoff des Formteils in der Form besser hinein fließt und sich dabei nicht allzu schnell abkühlt und dadurch verhärtet, so daß zum einen die Herstellung des Formteils durch Kraftverminderung erleichtert wird und zum anderen der das Formteil bildende Hohlraum der Form optimal ausgefüllt und gleichzeitig das Formteil besser verdichtet wird, was eine Steiergung der Festigkeitseigenschaften des Formteils schafft. Die Pulsation kann dabei sowohl auf den Druckstempel als auch auf die weiteren Druckstempel oder nur auf einige der Druckstempel einwirken.It is advantageous that the application of force is formed by individual pressure rams that have a Control device are controllable. The pressure forces acting on the molded part by the pressure stamp are coordinated in such a way that a homogeneous structure with uniform strength is created over the entire molded part. This condition can be improved by pulsing the application of force on the Part acts. Because of the pulsation it is achieved that the resulting energy supply and higher compression of the pulpy material of the Molded part flows into the mold better and does not cool down too quickly and thereby harden, so that On the one hand, the production of the molded part is facilitated by reducing the force and, on the other hand, the molded part forming cavity of the mold is optimally filled and at the same time the molded part is better compressed, which creates an increase in the strength properties of the molded part. The pulsation can be both on the Act on the pressure stamp as well as on the other pressure stamps or only on some of the pressure stamps.
Damit stets genügend Material zur Verdichtung des Formteils in der Form vorhanden ist, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß zur Bildung des Formteils ein Überschuß an zu verformendem Werkstoff zur Verfügung steht. Diese zwischen dem Rohling des Formteils und der Stempel ausgebildeten Werkstoffüberschüsse werden nach Entnahme des Formteils aus der Form vom eigentlichen Formteil abgetrennt und für die Verarbeitung weiterer Formteile verwendet.According to a further development, there is always enough material available in the mold to compress the molded part the invention provides that an excess of material to be deformed to form the molded part Available. This excess material formed between the blank of the molded part and the punch becomes after the molded part has been removed from the mold, it is separated from the actual molded part and can be used for further processing Moldings used.
Eine besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines Formteile, bei dem sich ein besonders gleichmäßiges Metallgefüge bildet, wird dadurch erreicht, daß in Abhängigkeit des Weges, der Zeit und der Preßkraft des ersten Druckstempels weitere Druckstempel steuerbar sind. Die am ersten Druckstempel auf das Formteil eingeleitete Energie wird ermittelt und entsprechend der Form und der Größe des Formteils auf die weiteren Stempel übertragen. Dabei sind die einzelnen Stempelkräfte so aufeinander abgestimmt, daß eine gewünschte Homogenität und Oberflächenbeschaffenheit am Formteil entsteht.A particularly simple method for producing a molded part in which a particularly uniform Forms metal structure is achieved in that, depending on the path, the time and the pressing force of the first plunger further plunger are controllable. The one introduced onto the molded part at the first pressure stamp Energy is determined and transferred to the other punches according to the shape and size of the molded part. The individual punch forces are coordinated with one another in such a way that a desired homogeneity and surface quality are achieved arises on the molded part.
Die Steuerung der weiteren Druckstempel kann aber auch dadurch erreicht werden, daß in Abhängigkeit der auf den ersten Druckstempel einwirkenden Kraft bzw. des Druckes die weiteren Druckstempel steuerbar sind. Während man Über die geschwindigkeitsabhängige Steuerung die Fließfähigkeit des Werkstoffs besonders gut beeinflussen kann, so erreicht man mit der druckabhängigen Steuerung eine gewünschte Verdichtung des Formteils, die im wesentlichen von dem Temperaturzustand des zu verformenden Werkstoffmaterials abhängt. Hierfür ist insbesondere ein bereits nach dem SSM-Verfahren in einer Strangziehanlage hergestellter Werkstoff geeignet.The control of the other pressure stamps can, however, also can be achieved in that depending on the force or pressure acting on the first plunger the other pressure stamps can be controlled. While using the speed-dependent control, the flowability of the material can influence the material particularly well, the pressure-dependent control achieves a Desired compression of the molded part, which depends essentially on the temperature state of the material to be deformed depends. For this purpose, in particular, one that has already been produced in an extrusion line using the SSM process Material suitable.
Es ist vorteilhaft, daß sich an die Weg-Zeitmessung ein Verstärker mit einer Differenziereinrichtung anschließt, der die Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung am ersten Druckstempel ermittelt und diese Werte einem elektronischen Schaltkreis zuführt, der nach einemIt is advantageous that the path-time measurement is followed by an amplifier with a differentiating device, which determines the speed or the acceleration at the first pressure stamp and a electronic circuit supplies that after a
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vorgegeben Programm seine Ausgangssignale an eine Ventilanordnung weiterleitet, wobei durch die Ausgangssignale der von einer Fremdenergiequelle erzeugte Druck geregelt wird, durch den der Weg bzw. die Kraft an den weiteren Druckstempeln steuerbar sind. Durch diese einfache Steuereinrichtung ist eine genaue Regelung der weiteren Druckstempel möglich, so daß auch die vom Formteil abgelegensten Abschnitte gut verdichtet werden und dadurch ein gleichmäßiges Werkstoffgefüge aufweisen und somit auch frei von Poren und Lunkern sind. Um hierbei optimale Werte zu erzielen, wird die Verformungsenergie, bei der sich das gewünschte Formteil ergeben soll, ermittelt und in einem elektronischen Schaltkreis gespeichert, so daß bei der Serienproduktion diese Werte stets eingehalten werden und dadurch möglichst gleichbleibende Formteile gleicher Güte und Qualität hergestellt werden.given its output signals to a program Relays valve arrangement, the pressure generated by an external energy source through the output signals is regulated, through which the path or the force on the other pressure rams can be controlled. Through this simple Control device enables precise regulation of the further pressure stamps, so that also those of the molded part the most remote sections are well compacted and thus have a uniform material structure and thus are also free of pores and cavities. In order to achieve optimal values here, the deformation energy, in which the desired molded part should result, determined and stored in an electronic circuit, so that these values are always adhered to in series production and are therefore as constant as possible Molded parts of the same grade and quality are produced.
Eine Qualitätsüberwachung des Formteils kann auch dadurch erzielt werden, daß an der Oberfläche des Formteils ein Drucksensor angeordnet ist, der über einen elektronischen Schaltkreis eine Ventilanordnung steuert, die dadurch den von einer Fremdengierquelle erzeugten Druck regelt und die mit dem so geregelten Druck den Weg bzw. die Kraft an den weiteren Druckstempeln steuert. Durch diese Steuerung wird auch ein allzu hoher Druck an der Wandung des das Formteil ausbildenden Formhohlraumes verhindert, wodurch ^die Lebensdauer der Preßform verlängert und gleichzeitig die auf das Formteil einwirkende Druckkraft kontrolliert wird.A quality control of the molded part can also be achieved in that a Pressure sensor is arranged, which controls a valve arrangement via an electronic circuit, which thereby the regulates the pressure generated by a source of external greed and the pressure regulated in this way controls the path or the force controls the other printing stamps. This control also creates an excessively high pressure on the wall of the das Prevents molded part forming mold cavity, whereby ^ the life of the mold is extended and at the same time the pressure force acting on the molded part is controlled.
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Eine Verbesserung der Steuerung kann dadurch erzielt werden, daß die Ventilanordnung vom Drucksensor und von einer bzw. mehreren Führungsgrößen p-^,X1 bzw. p^, x, oder p.. , V, am ersten Druckstempel steuerbar ist. Die Führungsgrößen bedeuten hierbei Druck p^, Weg x.. Geschwindigkeit x, und Beschleunigung x.. Sollte also der Druck im Bereich des Drucksensors bereits höher sein, als die gewünschte Preßkraft an den weiteren Druckstempeln, so wird bereits vorzeitig der Preßvorgang beendet. Dies gilt auch für den umgekehrten Fall, d.h. wenn die Anpreßkraft am Drucksensor ihren Grenzwert noch nicht erreicht hat, während dies hingegen an den Druckstempeln bereits der Fall ist.An improvement in the control can be achieved in that the valve arrangement can be controlled by the pressure sensor and by one or more reference variables p - ^, X 1 or p ^, x, or p .., V, on the first pressure ram. The reference variables here mean pressure p ^, distance x .. speed x, and acceleration x .. If the pressure in the area of the pressure sensor is already higher than the desired pressing force on the other pressure rams, the pressing process is terminated prematurely. This also applies to the opposite case, ie when the contact force on the pressure sensor has not yet reached its limit value, while this is already the case on the pressure ram.
Unter Schutz wird selbstverständlich auch die Vorrichtung gestellt, die zur Herstellung des Verfahrens dient, wie sie im folgenden näher beschrieben ist.The device which is used to produce the method is of course also placed under protection, such as it is described in more detail below.
Ein einziges Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist im Längsschnitt schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.A single embodiment of an apparatus for producing a molded part according to the invention The method is shown schematically in longitudinal section and is described in more detail below.
Die Vorrichtung 1 besteht aus einer Form 2 und einem in der Form 2 ausgebildeten Formhohlraum 3. Der Formhohlraum 3 verläuft im wesentlichen zylindrisch und durchdringt die Form 2 in der Zeichnung von links nach rechts. Senkrecht zur Zeichenebene der einzigen Figur und in Höhe der vom Formhohlraum 3 gebildeten Mittellinie 4 verläuft die in der Zeichnung nicht dargestellte Teilungsebene der Form 2, so daß die Form 2 in ein Unterteil 5 und ein Oberteil 6 unterteilt wird.The device 1 consists of a mold 2 and a mold cavity 3 formed in the mold 2. The mold cavity 3 is essentially cylindrical and penetrates the form 2 in the drawing from left to right. Perpendicular to the plane of the single figure and at the level of the center line 4 formed by the mold cavity 3 runs Not shown in the drawing parting plane of the form 2, so that the form 2 in a lower part 5 and a Upper part 6 is divided.
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In der Zeichnung von links ragt in den Formhohlraum 3 ein zapfenförmig ausgebildeter Kern 7 hinein, der vorzugsweise aus hochfestem Stahl hergestellt ist. Der Kern 7 verschließt beim Preßvorgang den Formhohlraum 3 an der linken Seite der Form 2. Hierbei wird das linke Ende des Kerns 7, beispielsweise durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Betätigungseinrichtung, druckdicht gegen die Form 2 gedrückt. Ein am linken Ende des Kerns angeordneter Ringbund 8 schlägt dabei an der linken Begrenzungsfläche 9 der Form 2 an. Der in den Formhohlraum 3 hineinragende Zapfen 10 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und wird am linken Ende auf der Mantelfläche 12 geführt, wobei sich die Mantelfläche 11 des Zapfens 10-zu seinem rechten Ende hin geringfügig verjüngt, und einen bestimmten Abstand zur Mantelfläche 12 des Formhohlraums 3 aufweist. Der Zapfen 10 verläuft konzentrisch zur Mittellinie 4.In the drawing from the left, a peg-shaped core 7 protrudes into the mold cavity 3, the is preferably made of high strength steel. The core 7 closes the mold cavity 3 during the pressing process the left side of the form 2. Here, the left end of the core 7, for example by one in the drawing Actuating device, not shown, pressed against the mold 2 in a pressure-tight manner. One on the left end of the core The arranged annular collar 8 strikes against the left boundary surface 9 of the mold 2. The one in the The pin 10 protruding into the mold cavity 3 is essentially cylindrical and is at the left end guided on the lateral surface 12, the lateral surface 11 of the pin 10-to its right end is slightly tapered and has a certain distance from the lateral surface 12 of the mold cavity 3. The cone 10 runs concentrically to the center line 4.
Die Mantelfläche 12 des Formhohlraums 3 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist in ihrer Längsrichtung am Umfang verteilte, radial nach außen verlaufende und trichterförmig ausgebildete Vorsprünge 13,14,15 und 16 auf. Die Mantelfläche 12 des Formhohlraums 3 ist gleichzeitig die Mantelfläche des zwischen dem Zapfen 10 und der Mantelfläche 12 im Formhohlraum 3 ausgebildeten Formteils 17 eines TandemhauptZylinders. Die Vorsprünge 13 und 14 dienen nach der Fertigstellung eines kompletten Tandemhauptzylinders aus dem Formteil als Druckanschlüsse für zwei unabhängig voneinander arbeitende Bremskreise eines Kraftfahrzeuges. Die Vorsprünge 15 und 16 dienen als Anschluß an einen in der Zeichnung nicht dargestellten Ausgleichsbehälter nach Fertigstellung des Tandemhauptzylinders.The lateral surface 12 of the mold cavity 3 is essentially cylindrical and has in its Longitudinally distributed on the circumference, radially outwardly extending and funnel-shaped projections 13, 14, 15 and 16. The lateral surface 12 of the mold cavity 3 is also the lateral surface of the between the pin 10 and the lateral surface 12 formed in the mold cavity 3 molded part 17 of a tandem master cylinder. The projections 13 and 14 are used after the completion of a complete tandem master cylinder from the molded part as pressure connections for two independently working brake circuits of a motor vehicle. the Projections 15 and 16 serve as a connection to an expansion tank, not shown in the drawing Completion of the tandem master cylinder.
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Der in den Formhohlraum 3 eingepreßte Rohling bzw. das Formteil 17 weist an seinem rechten Ende im Formhohlraum 3 einen Ringbund 18 auf, der als Materialüberschuß zum ständigen Nachfließen des Werkstoffs beim Preßvorgang des Formteils 17 dient. An das Ende des Ringbundes 18 schließt sich in der Zeichnung nach rechts ein Druckstempel 19 an, der in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Preßvorrichtung geführt und von dieser druckbeaufschlagt wird. Der Druckstempel 19 wird gleichzeitig in dem zylindrisch ausgebildeten Ende der Mantelfläche 12 druckdicht geführt, damit beim Preßvorgang kein Material vorbei am Druckstempel 19 nach außen treten kann.The blank or the molded part 17 pressed into the mold cavity 3 points at its right end in the mold cavity 3 an annular collar 18, which is used as excess material for the constant flow of the material during the pressing process of the Molding 17 is used. At the end of the collar 18 closes in the drawing to the right, a pressure stamp 19, which is guided in a pressing device, not shown in the drawing, and pressurized by this will. The plunger 19 is at the same time in the cylindrical end of the lateral surface 12 guided pressure-tight so that no material can pass the plunger 19 to the outside during the pressing process.
Im Oberteil 6 der Form 2 verläuft senkrecht zur Mittellinie 4 eine Bohrung 20, die in den zylindrischen Abschnitt der Mantelfläche 21 mündet und annähernd den gleichen Durchmesser des Vorsprungs 16 am Formteil 17 aufweist. In der Bohrung 2 wird ein weiterer Druckstempel 21 geführt, der an seinem dem Formteil 17 zugewandten Ende einen Zapfen 22 kleineren Durchmessers gegenüber der Bohrung 20 aufweist.In the upper part 6 of the mold 2, a bore 20 extends perpendicular to the center line 4 and extends into the cylindrical section the lateral surface 21 opens out and has approximately the same diameter as the projection 16 on the molded part 17 having. In the bore 2, a further plunger 21 is guided, which is facing the molded part 17 on its Has a pin 22 of smaller diameter opposite the bore 20 at the end.
Das nach außen aus der Bohrung 21 des Oberteils 6 herausragende Ende wird von einem sich im Durchmesser erweiternden Ringbund 23 gebildet, an deren Stirnfläche 24 ein Druckstange 25 angreift, die mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben 27 eines Preßzylinders 26 verbunden ist. Der Preßzylinder 26 wird durch die Befestigungsvorrichtung 28 ortsfest gehalten.The end protruding outward from the bore 21 of the upper part 6 is provided with a widening diameter Ring collar 23 is formed, on the end face 24 of which a push rod 25 engages, which with a hydraulic actable piston 27 of a press cylinder 26 is connected. The press cylinder 26 is secured by the fastening device 28 held stationary.
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Der in der Zeichnung obere Arbeitsraum 29 des Preßzylinders 26 ist über die Druckleitung 30 mit einer Ventilanordnung 31 verbunden. Die Ventilanordnung 31 ist über eine in der Zeichnung nicht dargestellte, elektrisch betMtigbare Ventilbetätigungseinrichtung steuerbar , die wiederum über die elektrische Verbindungsleitung mit einem elektronischen Schaltktreis 32 verbunden ist.The upper working chamber 29 of the press cylinder in the drawing 26 is connected to a valve arrangement 31 via the pressure line 30. The valve assembly 31 is controllable via an electrically operated valve actuation device, not shown in the drawing, which is in turn connected to an electronic circuit 32 via the electrical connection line.
Die Ventilanordnung 31 wird über eine Druckmittelpumpe 34, die über die Druckleitung 35 mit der Ventilanordnung 31 verbunden ist, mit Druckmittel versorgt. Eine mit Druckflüssigkeit gefüllte Vorratskammer 36 versorgt über die Ansaugleitung 37 die,Druckmittelpumpe 34 mit Flüssigkeit. Eventuell erforderliche Rücklaufleitungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt.The valve arrangement 31 is via a pressure medium pump 34, which is connected to the valve arrangement via the pressure line 35 31 is connected, supplied with pressure medium. A storage chamber 36 filled with pressure fluid is supplied via the suction line 37 die, pressure medium pump 34 with liquid. Any return lines required are not shown in the drawing.
Der elektronische Schaltkreis 32 ist über die elektrische Verbindungsleitung 38 mit einer Zweifach-Differenziereinrichtung 39 verbunden, der ein Verstärker 40 und eine sich anschließende Weg-Meßeinrichtung 41 vorgeschaltet sind, wobei letztere den zurückgelegten Weg des Druckstempels 19 ermittelt.The electronic circuit 32 is connected to a double differentiating device via the electrical connecting line 38 39 connected, which is preceded by an amplifier 40 and a subsequent displacement measuring device 41 are, the latter determining the distance covered by the plunger 19.
Von dem elektronischen Schaltkreis 32 führt eine elektrische Leitung 42 zu einem im Oberteil 6 der Form 2 ausgebildeten Druck- bzw. Kraftsensor 42, der gerade bis an die Mantelfläche 12 des Formhohlraums 3 reicht und /bündig mit der Mantelfläche 12 abschließt.An electrical line 42 leads from the electronic circuit 32 to one in the upper part 6 of the mold 2 trained pressure or force sensor 42, which just extends to the lateral surface 12 of the mold cavity 3 and / is flush with the lateral surface 12.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung zum Formpressen eines Formteils ist folgende.The operation of the device for compression molding a molded part is as follows.
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Nach Schließen des Ober- und Unterteils 5,6 der Form 2 und dem Einbringen des Kerns 7 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Betätigungseinrichtungen wird der zuvor durch Temperatureinwirkung in ein halbfesten Zustand erwärmte Werkstoff (SSM « Semi-Solid-Metal) in das in der Zeichnung rechte offene Ende des Formhohlraums 3 eingelegt.After closing the upper and lower part 5, 6 of the mold 2 and inserting the core 7 by means of in the drawing Actuating devices (not shown) are previously converted into a semi-solid state by the action of temperature State of heated material (SSM «Semi-Solid-Metal] in the right open end of the mold cavity 3 in the drawing is inserted.
Anschließend fährt der Druckstempel 19, der von einer in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Steuereinrichtung betätigt wird, in das offene Ende des Formhohlraums 3 ein und preßt den halbfesten Werkstoff in den Formhohlraum 3 hinein. Hierbei fließt der halbfeste Werkstoff außen am Zapfen 10 vorbei und füllt den Formhohlraum aus. Dabei wird der vom Druckstempel 19 zurückgelegte Weg x, über die Weg-Meßeinrichtung 41 aufgenommen und über den Verstärker 40 der Zweifach-Differenzeinrichtung 39 zugeführt, die Über die Zeit die Geschwindigkeit X1 bzw. die Beschleunigung x^ des Druckstempels 19 ermittelt. Die von der Zweifach-Differenziereinrichtung 39 an den elektronischen Schaltkreis 32 abgegebenen, elektrischen Signale werden im Schaltkreis in bestimmte Signale umgesetzt, die dann der elektrischen Betätigungseinheit der Ventilanordnung 31 zugeführt werden.Then the pressure ram 19, which is actuated by a hydraulic control device not shown in the drawing, moves into the open end of the mold cavity 3 and presses the semi-solid material into the mold cavity 3. Here, the semi-solid material flows past the pin 10 on the outside and fills the mold cavity. The distance x covered by the plunger 19 is recorded by the distance measuring device 41 and fed via the amplifier 40 to the double differential device 39, which determines the speed X 1 or the acceleration x ^ of the plunger 19 over time. The electrical signals emitted by the double differentiating device 39 to the electronic circuit 32 are converted into specific signals in the circuit, which are then fed to the electrical actuation unit of the valve arrangement 31.
Die in der Ventilanordnung 31 eingehenden Signale steuern die Ventilanordnung 31 derart, daß in Abhängigkeit des Druckes, der Zeit und, der Geschwindigkeit bzw. der Beschleunigung des Druckstempels 19 der Druckstempel 21Control the incoming signals in the valve assembly 31 the valve assembly 31 such that depending on the pressure, the time and, the speed or the Acceleration of the plunger 19 of the plunger 21
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durch den Preßzylinder 26 so kraftbeaufschlagt wird, daß ein homogenes und ohne Poren und Lunker versehenes Metallgefüge im Formteil 17 entsteht. Dies gilt insbesondere für den nicht in der Kraftrichtung des Druckstempels 19 liegenden Vorsprung 16, der durch den weiteren Druckstempel 21 direkt kraftbeaufschlagt wird. Der Druckstempel 21 drückt dabei senkrecht zur Längsachse des Formteils 17 das Material radial zum Kern 7 hin, so daß auch die anderen Vorsprünge 13 und 14 besser durch den halbfesten Werkstoff verpreßt werden.is acted upon by force by the press cylinder 26 that a homogeneous metal structure without pores and voids is created in the molded part 17. This is especially true for the projection 16 not lying in the direction of force of the plunger 19, which is passed through the further pressure ram 21 is directly acted upon by force. The plunger 21 presses perpendicular to the longitudinal axis of the molded part 17, the material radially towards the core 7, so that the other projections 13 and 14 through better the semi-solid material are pressed.
Der Vorsprung 15, da er in nächster Nähe des Druckstempels 9 liegt, wird vornehmlich durch die Kraft des Druckstempel 19 beaufschlagt. Durch die Steuerung der Ventilanordnung 31 wird der Kolben 27 mehr oder weniger mit Druckmittel von der Druckmittelpumpe 34 beaufschlagt, so daß ein optimales Metallgefüge im Formteil 17 hergestellt wird.The projection 15, since it is in close proximity to the plunger 9, is primarily through the force of the Pressure stamp 19 is applied. By controlling the valve arrangement 31, the piston 27 becomes more or less pressurized with pressure medium from the pressure medium pump 34 so that an optimal metal structure is produced in the molded part 17 will.
Eine weitere Steuerung während des Preßvorgangs des Formteils 17 wird durch den Drucksensor 43 erreicht, der, sobald der radial nach außen wirkende Druck des Werkstoffs auf den Drucksensor einen bestimmten Wert überschreitet, einen elektrischen Impuls dem elektronischen Schaltkreis 32 zuführt und den Preßvorgang am Druckstempel 21 beendet.A further control during the pressing process of the molded part 17 is achieved by the pressure sensor 43, as soon as the pressure of the material acting radially outwards on the pressure sensor exceeds a certain value, an electrical pulse feeds the electronic circuit 32 and the pressing process on the pressure ram 21 finished.
Nach Beendigung des Preßvorgangs fährt der Druckstempel 19 ganz aus der Form 2 heraus, während sich der Druckstempel 21 nur teilweise in der Zeichnung nach obenAfter completion of the pressing process, the ram moves 19 completely out of the form 2, while the plunger 21 is only partially up in the drawing
ALFRED TEVES GMBH.':*·. . : ; ; . .··„ ···. P 5699ALFRED TEVES GMBH. ': * ·. . :; ; . . ·· “···. P 5699
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bewegt, bis der Zapfen 22 die Bohrung des Vorsprungs verlassen hat. Nach Entfernen des Kerns 7 aus der Form werden das Ober- und Unterteil 6,5 nach oben bzw. nach unten verschoben, so daß der fertiggepreßte Rohling 17 aus der Form 2 entnommen werden kann. In einem anschließenden Arbeitsgang wird der überschüssige Ringbund 18 vom Rohling 17 entfernt.moved until the pin 22 penetrates the bore of the projection has left. After removing the core 7 from the mold, the upper and lower part 6.5 are up and down, respectively shifted down, so that the finished pressed blank 17 can be removed from the mold 2. In a subsequent The excess annular collar 18 is removed from the blank 17 in the operation.
Die Steuerung des Druckstempels 21 in Abhängigkeit des Druckstempels 19 kann auch vom Druck der Hydraulikflüssigkeit, die beim Preßvorgang auf den Druckstempel wirkt, gesteuert werden.The control of the plunger 21 as a function of the plunger 19 can also be based on the pressure of the hydraulic fluid, which acts on the plunger during the pressing process can be controlled.
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Claims (9)
mehreren Pührungsgroßen (χ,, χ,, χ*, ) am ersten Druckstempel (19) steuerbar ist.9. The method according to claims 7 and 8, characterized in that the valve arrangement (31) from the pressure sensor (43) and from one or
several Pührungsgroßen (χ ,, χ ,, χ *,) on the first plunger (19) can be controlled.
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