DE3735735A1

DE3735735A1 - Verfahren und vorrichtung zum druckgiessen von gussteilen

Info

Publication number: DE3735735A1
Application number: DE19873735735
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: GEMMINGEN METALLWAREN
Current assignee: GEMMINGEN METALLWAREN
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1989-05-03
Also published as: DE3735735C2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Druckguß-Verfahren zum Herstellen eines Gußteils sowie eine diesem Verfahren besonders angepaß te Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Stand der Technik

Die bekannten Druckguß-Verfahren zum Herstellen von Gußtei len werden mit Hilfe zweier Formteile ausgeführt. Diese Form teile bilden im aneinandergefügten Zustand sowohl die Form für das zu gießende Gußteil als auch die Form für den Einguß kanal, durch den hindurch die Schmelze in die eigentliche Gußform hineingedrückt wird. Durch Auseinanderklappen, bzw. Voneinanderlösen dieser beiden Formteile läßt sich das Guß teil ausformen. An dem Gußteil hängt dabei der Eingußkanal als ebenfalls erhärtetes Formteil noch dran. In einem separa ten Arbeitsgang muß der Eingußkanal vom eigentlichen Gußteil gelöst werden. Um diesen Aufwand möglichst gering zu halten, ist der Anschlußbereich zwischen dem Gußteil und dem Einguß kanal schmallippig ausgebildet, wodurch er sich relativ leicht von dem Gußteil abbrechen oder wegstanzen läßt. Trotz dem bleibt der Aufwand eines zusätzlichen Arbeitsganges, da das aus den Formteilen herausgenommene Gußteil zusätzlich - in einer der geschilderten Art entsprechenden Weise - bear beitet werden muß.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die es erlaubt, Gußteile im Druckguß-Verfahren auf möglichst wirtschaftliche Weise herzustellen.

Das erfindungsgemäße Druckguß-Verfahren zum Herstellen eines Gußteils ist im Patentanspruch 1 angegeben. Das diesbezügli che Verfahren zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß der Eingußkanal in einem ersten Formteil und das herzustel lende Gußteil in einem zweiten Formteil vorgesehen werden, wobei durch Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zwei ten Formteil der Eingußkanal von dem Gußteil abgetrennt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Druckgießen von Gußtei len, die zwei Formteile zur Aufnahme des zu gießenden Guß teils und eine Eingußkanal, sowie eine Eindrückvorrichtung für die Schmelze in den Eingußkanal hinein besitzt, ist durch den Patentanspruch 6 angegeben. Die diesbezügliche Vor richtung ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußkanal in dem ersten und nicht in dem zweiten Formteil und das zu gießende Gußteil in dem zweiten und nicht in dem ersten Formteil vorhanden sind, und daß die beiden Formteile relativ zueinander bewegbar sind, so daß durch diese Relativ bewegung der Eingußkanal vom Gußteil abtrennbar ist.

Die Erfindung basiert damit auf der Erkenntnis, daß das Guß teil und der sich an dasselbe unmittelbar anschließende Ein gußkanal jeweils in getrennt voneinander bewegbaren Formtei len enthalten sein müssen, um so die Möglichkeit zu schaf fen, durch getrennte gegenseitige Bewegungsführung dieser beiden Formteile diese und damit auch den Eingußkanal vom eigentlichen Gußteil zu trennen. Nach dem Ausformen des Guß teils wird folglich ein separater Arbeitsvorgang zum Abtren nen des Eingußkanals vom Gußteil überflüssig. Der dadurch erzielt Rationalisierungseffekt ist im Hinblick auf die in großen Stückzahlen hergestellten Gußteile ganz erheblich.

Der Eingußkanal kann in seinem unmittelbaren Anschlußbereich an dem zu gießenden Gußteil mit seiner Längsachse entweder senkrecht oder parallel zur Richtung der Relativbewegung zwi schen dem ersten und dem zweiten Formteil ausgerichtet wer den. Welche Variante gewählt wird hängt von der Form des zu gießenden Gußteils ab und davon, ob es aus geometrischen bzw. Festigkeitsgründen vorteilhafter ist, den Eingußkanal vom eigentlichen Gußteil über eine Scherbeanspruchung oder über eine Zugbeanspruchung abzutrennen.

Sofern genügend Materialstärke im Anschlußbereich zwischen dem Gußteil und dem Eingußkanal vorhanden ist, hat es sich als günstig herausgestellt, das Gußteil in diesem Anschluß bereich mit einer Einwölbung so zu versehen, daß der Abtrenn bereich zwischen dem Gußteil und dem Eingußkanal in dieser Einwölbung versenkt vorhanden ist. Auch wenn die Trennfläche ungleichmäßig oder mit Graten oder dergleichen versehen sein sollte, kann dann auf eine Nachbearbeitung der Trennfläche verzichtet werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Formteil parallel zur Ausformrichtung sowohl des eigentli chen Gußteils aus dem zweiten Formteil als auch des Eingußka nals aus dem ersten Formteil ausgerichtet wird. Auf diese Weise kann dann durch Auseinanderfahren der Formteile in der gleichen Richtung aber entlang unterschiedlich großer Weg strecken sowohl das Eingußkanal-Gußstück als auch das eigent liche Gußteil aus ihren jeweiligen Formteilen herausgelöst werden.

Sofern die Form des Gußteils es erfordert, kann statt des einen Eingußkanals auch kranzförmig um eine zentrale Achse angeordnete Kanäle vorgesehen werden, die dann mit dem Ein gußkanal verbunden sind.

Um die Energie, die zum Lösen des Eingußkanals bzw. der Ein gußkanäle von dem Gußteil erforderlich ist, so klein wie mög lich zu halten, kann der entsprechende Kanalendbereich mit einer Verengung versehen werden, so daß die Trennfläche im Querschnitt wünschenswert klein ausgebildet werden kann.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen weiterhin aufgeführten Merkmalen zu entneh men.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfin dung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombina tion angewendet. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Gieß vorganges,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1, im Ausformzustand derselben,

Fig. 3 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstel lung der nach Fig. 1 und 2 gegossenen Teile,

Fig. 4 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstel lung eines sogenannten Umgußgehäuses mit zugehöri gem Angußkanal,

Fig. 5 Längsschnitt durch den oberen Rand des Umgußgehäu ses nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 7 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstel lung eines sogenannten Flanschlagerschilds mit zu gehörigem Angußkanal.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Eine Vorrichtung 10 zum Druckgießen eines Gußteiles 12 be sitzt zwei Formteile 14, 16, die im aneinandergefügten Zu stand (Fig. 1) zwischen sich eine Höhlung freilassen, die der Umrißform des Gußstückes 12 entspricht.

In einem weiteren Formteil 18 ist ein Eingußkanal 20 ausge formt. An dem Formteil 18, dem Formteil 14 gegenüberliegend, schließt ein weiteres Formteil 22 an, in dem der - in Fig. 1 linke - Endbereich 24 des Eingußkanals 20 endet. An diesen Endbereich 24 schließt seinerseits der Kanal 26 einer Ein drückvorrichtung an. Mit dieser nicht näher dargestellten Eindrückvorrichtung wird während des Gießvorganges die zum Gießen benötigte Schmelze in den Eingußkanal 20 und von dort weiter in das Formteil 14 hineingedrückt.

Der Eingußkanal 20 besitzt auf seinem, dem Formteil 14 zuge wandten Ende, mehrere V-förmige Endbereiche 28, die mit ihrer Längsachse parallel zu einer zentralen Achse 30 ausge richtet sind und letztere sternförmig umgeben. Die V-förmi gen Endbereiche 28 enden auf dem Gußstück 12 in dort vorhan denen Vertiefungen 31. Im Bereich einer jeden Vertiefung 31 besitzt der V-förmige Endbereich 28 eine Verengung 32.

Im aneinandergefügten Zustand der Formteile 14, 16, 18, 22 läßt sich mit Hilfe der Eindrückvorrichtung die zum Gießen benötigte Schmelze durch den Eingußkanal 20 in die zwischen diesen Formteilen 14 und 16 vorhandene Gußform für das Guß stück 12 hindurchdrücken. Nach Erhärten der Schmelze werden die Formteile 14 und 18 parallel zur Achse 30 relativ vonein ander um eine beliebige Wegstrecke D 2 bewegt, wobei die V- förmigen Endbereiche 28 vom Gußstück 12 abgerissen werden. In den im Gußstück 12 vorhandenen Vertiefungen 31 sind dann lediglich Zapfen 34 vorhanden, deren auskragende Länge vom Ort der Verengung 32 abhängt. Die Stelle mit der Verengung 32 kann an dem Endbereich 28 so gewählt werden, daß der Zap fen 34 mit seiner freien Oberfläche innerhalb der Vertiefung 31 vorhanden ist (Fig. 3), und damit die durch die Oberflä che 36 definierte Ebene des Gußstückes 12 aus Richtung des Gußstücks 12 her nicht durchstößt.

Anschließend an die Relativbewegung zwischen dem Formteil 14 und 18 wird das Formteil 22 relativ zum Formteil 18, eben falls parallel zur Achse 30, bewegt, so daß zwischen dem Formteil 18 und dem Formteil 22 eine Distanz D 1 gebildet wird. Die Größe der Distanz D 1 hängt von der maximalen Aus dehnung des Eingußkanals 20 in Richtung der Achse 30 ab. Die Distanz D 1 ist so gewählt, daß das erhärtete Eingußkanal stück 20 aus dem Formteil 18 herausgestoßen werden kann.

Unabhängig von dem Herauslösen des Eingußkanalstücks aus dem Formteil 18 läßt sich nach Trennung der Formteile 14 und 18 voneinander auch das Gußstück 12 aus dem Formteil 14 heraus lösen, und zwar nachdem das Formteil 16 um die Wegstrecke D 3 vom Formteil 14 - ebenfalls parallel zur Achse 30 - wegbe wegt worden ist. In entsprechender Weise wie die Distanz D 1 hängt auch die Distanz D 3 von der maximalen Ausdehnung des Gußstücks 12 in Richtung der Achse 30 ab.

Das Gußstück 12 läßt sich damit vom Eingußkanalstück 20 wäh rend des Ausformvorganges abtrennen. Ein zum Ausformen sepa rater Arbeitsgang wird somit nicht erforderlich.

In Fig. 3 sind das aus den jeweiligen Formteilen herausgelö ste Kanalgußteil 20 und Gußstück 12 dargestellt. Man er kennt, daß die über einen Ringkanal 40 miteinander verbunde nen V-förmigen Endbereiche 28 nicht mehr mit den Zapfen 34 verbunden sind. Da diese Zapfen 34 mit ihrer freien Oberflä che unterhalb der Oberfläche 36 des Gußstücks 12 vorhanden sind, ist eine Nachbearbeitung der Trennfläche zwischen Zap fen 34 und den V-förmigen Endbereichen 28 nicht erforder lich.

Im oberen Bereich der Fig. 4 ist der Eingußkanal 42 für ein im unteren Bereich der Fig. 4 dargestelltes Umgußgehäuse 44 dargestellt. Auch der Eingußkanal 42 weist über einen Ringka nal 45 parallel zur zentralen Längsachse 46 angeordnete End bereiche 48 auf, die während des eigentlichen Gußvorganges mit Zapfen 50 zusammenhängen, die auf der Stirnseite 52 des Umgußgehäuses 44 vorhanden sind. Nach Lösen der nicht näher dargestellten Formteile werden die Endbereiche 48 von den Zapfen 50 in Längsrichtung 46 weggerissen.

Die Zapfen 50 sind an einer Stelle der Stirnseite 52 ange bracht, an der sie nicht stören; die Stirnseite 52 bekommt nämlich im Rahmen ihrer weiteren Bearbeitung an dieser Stel le eine nutartige Einformung 54, bei der die Zapfen 50 ent fernt werden. Damit wird auch bei diesem Gußteil, das das Gehäuse für einen Generator darstellt, kein zusätzlicher Bearbeitungsvorgang im Zusammenhang mit dem Trennen des Ein gußkanals vom Gußteil erforderlich.

In Fig. 6 ist eine Druckgußvorrichtung 60 dargestellt, die sich dadurch von der Vorrichtung 10 unterscheidet, daß die verschiedenen Formteile nicht längs derselben Achse bewegbar angeordnet sind. So wird durch Bewegen der Formteile 64, 66, die den Eingußkanal 62 enthalten, in Richtung des Pfeils 68 dieser Eingußkanal 62 von dem Gußteil 70 abgelöst. Dieses Gußteil, das sich in den Formteilen 72, 74 befindet, wird durch eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen 72, 74 längs einer Achse 76 ausgeformt. Diese Achse 76 ist aber senkrecht zur Richtung des Pfeils 68 ausgerichtet.

Die Anzahl der bei den Vorrichtungen 10, 60 vorhandenen Form teile hängt von der Oberflächenform der zu gießenden Teile ab und ist daher nicht für alle Teile gleich. Erfindungswe sentlich ist aber, daß für den Eingußkanal und für das zu gießende Gußstück jeweils getrennt voneinander bewegbare Formteile angeordnet werden, so daß durch eine Relativbewe gung zwischen diesen Formteilen der Eingußkanal vom Gußstück abgelöst werden kann.

Im oberen Bereich der Fig. 7 ist der Eingußkanal 82 für ein im unteren Bereich dieser Figur dargestelltes Flanschla gerschild 84 eines Generatorgehäuses dargestellt. Auch der Eingußkanal 82 weist über einen Ringkanal 85 parallel zur zentralen Längsachse 86 angeordnete Endbereiche 88 auf, die während des eigentlichen Gußvorganges mit Zapfen 90 zusammen hängen, die auf der Stirnseite 92 des Flanschlagerschilds 84 vorhanden sind. Nach Lösen der nicht näher dargestellten Formteile werden die Endbereiche 88 von den Zapfen 90 in Längsrichtung 86 weggerissen. Die Zapfen 90 werden damit in ähnlicher Weise wie die Zapfen 50 bei dem in Fig. 4 darge stellten Umgußgehäuse 44 hergestellt. Ähnlich wie bei dem Umgußgehäuse 44 sind auch die Zapfen 90 an einer Stelle des Flanschlagerschildes 84 vorhanden, wo sie sich nicht störend auswirken können; beim Nacharbeiten der im Flanschlager schild 84 vorhandenen zentralen Öffnung 94, die von den seg mentartigen Zapfen 90 kranzartig umgeben ist, fallen diese Zapfen 90 mehr oder weniger weg. Daß die Zapfen 90 parallel zur Längsachse 86 mehr oder weniger weit von der Stirnseite 92 wegragen, wirkt sich für die Funktion des Flanschlager schilds 84 ebenfalls nicht störend aus, so daß in dieser Richtung die Zapfen 90 sogar einen mehr oder weniger ausge fransten Stirnrand aufweisen können.

Im Unterschied zu der Darstellung in Fig. 3, bei der die dor tigen Zapfen 34 in extra eingeformten Vertiefungen 31 vorhan den sind, sind die Zapfen 90 bei dem in Fig. 7 dargestellten Flanschlagerschild an einer Stelle vorhanden, an der sie sich infolge der nachfolgenden Bearbeitung des Flanschlager schilds 84 nicht störend auswirken können, so daß auf einer Ausbildung von speziellen Vertiefungen - etwa in Art der Ver tiefung 31 in Fig. 3 - im Zusammenhang mit den Zapfen 90 ver zichtet werden kann.

Claims

1. Druckguß-Verfahren zum Herstellen eines Gußteils, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußkanal in einem ersten Formteil und das herzustel lende Gußteil in einem zweiten Formteil vorgesehen werden, wobei durch Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Formteil der Eingußkanal von dem Gußteil abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unmittelbaren Anschluß an die Trennfläche zwischen dem Eingußkanal und dem Gußteil die Längsachse des Eingußkanals parallel zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem er sten und dem zweiten Formteil ausgerichtet wird, so daß der Eingußkanal vom Gußteil in Langsrichtung des Kanals abgeris sen werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unmittelbaren Anschluß an die Trennfläche zwischen dem Eingußkanal und dem Gußteil die Längsachse des Eingußkanals senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem er sten und dem zweiten Formteil ausgerichtet wird, so daß der Eingußkanal vom Gußteil abgeschert werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußteil mit einer Einwölbung so versehen wird, daß der Abtrennbereich in dieser Einwölbung versenkt vorhanden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrißbereich des Eingußkanals im Querschnitt nahezu punkt- oder linienförmig ausgebildet wird.

6. Vorrichtung zum Druckgießen von Gußteilen, mit

- zwei Formteilen (14 18; 64, 66, 72, 74) zur Aufnahme des zu gießenden Gußteils (12, 70) und eines Eingußkanals (20, 62),
- einer Eindrückvorrichtung (26) für die Schmelze in den Eingußkanal (20) hinein,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Eingußkanal (20, 42, 62, 82) in dem ersten (18; 64, 66) und nicht in dem zweiten Formteil (14; 72, 74) und
- das zu gießende Gußteil (12, 70) in dem zweiten (14; 72, 74) und nicht in dem ersten Formteil (18; 64, 66) vorhanden sind,
- die beiden Formteile (14, 18; 72, 74, 64, 66) relativ zueinander bewegbar sind, so daß durch diese Relativbewegung der Eingußkanal (20, 42, 62, 82) vom Gußteil (12, 70) abtrennbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußkanal (20, 42, 62, 82) in seinem dem zweiten Formteil (14; 72, 74) zugewandten Endbereich (28) parallel oder senkrecht ausgerichtet ist zur Richtung der Relativ bewegbarkeit der beiden Formteile (14, 18; 64, 66, 72, 74).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (28, 48, 88) des Eingußkanals (20, 42, 82) parallel ausgerichtet ist zur Ausformrichtung des Gußteils (12, 44, 84) aus dem zweiten Formteil (14) heraus.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß relativ zur Ausformrichtung das erste Formteil (18) um eine erste Wegstrecke D 1 von der Eindrückvorrichtung (26) und das zweite Formteil (14) zusätzlich um eine zweite Wegstrecke D 2 von dem ersten Formteil (18) wegbewegbar sind, so daß im weg bewegten Zustand der beiden Formteile zumindest der Einguß kanal (20) aus dem ersten Formteil (18) herauslösbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Formteil (16) auf der zum ersten Formteil (18) entgegengesetzten Seite des zweiten Formteils (14) vorhanden ist, dieses dritte Formteil (16) relativ zum zweiten Form teil (14) bewegbar ist, so daß im wegbewegten Zustand des zweiten vom ersten und des dritten vom zweiten Formteil der Eingußkanal (20) aus dem ersten Formteil (18) und das Guß teil (12) aus dem zweiten Formteil (14) jeweils getrennt von einander herauslösbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußkanal (20, 42, 82) an dem zweiten Formteil in Kanälen (28, 48, 88) endet, die kranzförmig eine in Richtung der Relativbewegung zwischen dem zweiten und dem ersten Formteil verlaufende Achse (30, 46, 86) umgeben.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dem zweiten Formteil (14) zugewandten Kanalendbereich eine Verengung (32) vorhanden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Formteil (14) zugewandte Öffnungsseite des Kanals im Querschnitt kreisförmig ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verengung aufweisende Kanalbereich so in dem zweiten Formteil endet, daß der Verengungsquerschnitt in dem Gußteil versenkt (31) vorhanden ist.