DE3829128A1 - Method for producing pressed mould parts and device for implementing the method - Google Patents
Method for producing pressed mould parts and device for implementing the methodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit Vertiefungen und/oder Erhebungen in der Oberfläche, insbesondere von Schieberplatten für Gießpfannen, Konverter etc., wobei pulverförmiges Ausgangsmaterial in einen topfartigen, aus einem in die Einfüllstellung hochgefahrenen Formrahmen und mehreren bodenseitigen gegeneinander ausge richteten Unterstempeln bestehenden Raum eingefüllt, der Raum durch Her absenkung eines Oberstempels geschlossen und das Formteil durch Relativ bewegung des Oberstempels zu den Unterstempeln hydraulisch verdichtet (gepreßt) und anschließend durch Hochfahren des Oberstempels und durch Herabfahren des Formrahmens ausgetoßen wird.The invention relates to a method for producing molded parts Depressions and / or elevations in the surface, in particular of Slider plates for ladles, converters etc., being powdered Starting material in a pot-like, from one to the filling position raised mold frame and several bottom side against each other filled existing space, the space by Her lowering of an upper punch closed and the molding by relative Movement of the upper punch to the lower punch is hydraulically compressed (pressed) and then by raising the upper stamp and by Lowering the mold frame is ejected.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens, die im wesentlichen aus einem Oberstempel, mehreren Unterstem peln und einem Formrahmen besteht, die einen Formraum bilden, wobei die Unterstempel auch gegeneinander beweglich sind.The invention further relates to a device for performing the Ver driving, which essentially consists of an upper stamp, several lower ones peln and a mold frame, which form a mold space, the Lower stamps are also movable against each other.
Nach dem vorgenannten Verfahren werden insbesondere auch Gießpfannen schieber hergestellt, die aus feuerfesten Materialien bestehen, da sie hohen Temperaturen standhalten müssen. Neben den beispielsweise verwende ten Materialien Schamotte, Silika, Sillimanit, Magnesit, Carborundum oder Kohlenstoff bieten sich insbesondere auch Zirkonoxid und Zirkonsilikat an. Grundsätzlich sind von den verwendeten Stoffen folgende Eigenschaften zu fordern: Einen sehr hohen Schmelzpunkt oberhalb von 1500°C, eine hohe Druckfeuerbeständigkeit und eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Ge wünscht wird ferner eine weitgehende Resistenz gegen saure oder basische Schlacken.According to the aforementioned method, ladles are also used in particular slide valve made of refractory materials as they withstand high temperatures. In addition to the example use materials such as chamotte, silica, sillimanite, magnesite, carborundum or In particular, zirconium oxide and zirconium silicate also offer carbon at. Basically, the following properties are of the substances used to demand: A very high melting point above 1500 ° C, a high one Pressure fire resistance and good resistance to temperature changes. Ge Extensive resistance to acidic or basic is also desired Slags.
Preßformteile wie auch Schieberplatten haben in der Regel keine völlig glatte Oberfläche, d.h. sie weisen Nocken oder Vertiefungen auf.Molded parts as well as slide plates generally do not have any smooth surface, i.e. they have cams or depressions.
Bei den bisher nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren ließ sich die gewünschte gleichmäßige Dichte der Formteile nicht immer gewährlei sten, insbesondere traten Risse an Beugekanten auf. Sofern die fehlerhaf ten Formteile nicht bereits vor ihrem Einsatz aussortiert werden konnten, stellen sie eine erhebliche Gefahr für das Bedienungspersonal z.B. eines Konverters dar, da bei einem Bruch einer Schieberplatte flüssiger Stahl austreten kann.In the processes known to date in the prior art, do not always guarantee the desired uniform density of the molded parts Most, especially cracks occurred at the flexing edges. If the faulty shaped parts could not be sorted out before they were used, they pose a significant risk to operating personnel e.g. one Converter, because if a slide plate breaks, liquid steel can leak.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Her stellung von Formteilen anzugeben, bei dem die Gefahr der Spannungs rißbildung weitgehend minimiert ist und Formteile mit einem homogenen Ge füge über den gesamten Körper gewährleistet werden können. Darüber hinaus soll das Verfahren möglichst voll automatisiert ablaufen, ohne daß ma nuelle Eingriffe erforderlich sind.It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing position of molded parts to indicate the risk of stress Crack formation is largely minimized and molded parts with a homogeneous Ge can be guaranteed over the entire body. Furthermore the process should run as fully automated as possible without ma manual intervention is required.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Vorrichtung (hydraulische Presse) derart weiterzuentwickeln, daß sie die an das Ver fahren gestellten Aufgaben löst und konstruktiv möglichst einfach und leicht handhabbar aufgebaut ist.It is also an object of the invention, the device mentioned (hydraulic press) to develop in such a way that the to the Ver solves tasks and is as simple and constructive as possible is easy to handle.
Bei dem eingangs genannten Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß vor oder unmittelbar nach dem Einfüllen des pulverförmigen Ausgangsmate rials die Unterstempel angehoben und auf ein hydraulisches Kissen mit be grenztem Haltedruck gesetzt werden und die Preßbewegung des Oberstempels gegen diesen Haltedruck durchgeführt wird, bis die Unterstempel auf An schlag anliegen.In the method mentioned at the outset, the object is achieved in that before or immediately after filling the powdered starting material rials the lower stamp raised and placed on a hydraulic cushion limited holding pressure and the pressing movement of the upper punch is carried out against this holding pressure until the lower stamps on to blow.
Nach dem bisherigen Stand der Technik war es üblich, den Oberstempel ge gen einen festgestellten Unterstempel bzw. eine fest angeordnete Matrize zu bewegen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der Druck einseitig aufgebracht wird. Soweit in der DE 32 06 981 A1 bei dem dort beschriebe nen Verfahren zum Pulver-Formpressen eine relative Verstellbarkeit eines Unterstempels gegen eine Matrize vorgeschlagen worden ist, soll sie le diglich dazu dienen, die Herstellung andersartiger Formen zu gestatten bzw. weitere Räume für ein andersartiges als das zuerst eingefüllte Füll material zu schaffen. Während des Preßvorganges ist die Matrize starr an geordnet. According to the current state of the art, it was common to use the upper stamp gene a determined lower stamp or a fixed matrix to move. This method has the disadvantage that the print is one-sided is applied. As far as described in DE 32 06 981 A1 NEN process for powder compression molding a relative adjustability of a Unterstempels has been proposed against a die, it should le only serve to allow the production of different forms or other spaces for a different kind of filling than the one filled in first creating material. The die is rigidly on during the pressing process orderly.
Des weiteren wird in den DE-GM 17 64 962 eine Presse für keramische Er zeugnisse vorgeschlagen, bei der die gesamte Preßstempeloberfläche ein heitlich beweglich ist, das unterteilte Widerlager (Unterstempel) aber entsprechend den verschiedenen Höhen des Preßlings Teile unterschiedli cher Beweglichkeit aufweist, von denen ein Teil elastisch, nämlich auf Tellerfedern und der andere Teil fest abgestützt ist. Diese Presse hat den Nachteil, daß die verwendeten Federn mit der Zeit ermüden und ferner auch kein gezielt steuerbarer Preßdruck - je nach Verfahrensstadium - aufgebracht werden kann. Im übrigen erstreckt sich der "bewegliche Teil" des Unterstempels nahezu über den gesamten Durchmesser, so daß in den Beugebereichen der Preßteile nach wie vor eine Spannungsrißbildung droht.Furthermore, in DE-GM 17 64 962, a press for ceramic products is proposed in which the entire ram surface is uniformly movable, but the divided abutment (lower ram), however, has parts of different mobility according to the different heights of the compact, of which one part is elastic, namely on disc springs and the other part is firmly supported. This press has the disadvantage that the springs used wear out over time and, furthermore, no specifically controllable pressure - depending on the stage of the process - can be applied. For the rest, the "movable part" of the lower punch extends almost over the entire diameter, so that there is still a risk of stress cracking in the bending areas of the pressed parts.
Vorzugsweise kann nach der vorliegenden Erfindung der Gegendruck (Halte druck) produktspezifisch eingestellt werden, im übrigen kann jeder der beweglichen Zylinder ein anderes hydraulisches Kissen erhalten, womit der für eine gleichmäßige Dichte bereits mit entscheidende Vorpreßvorgang in dividuell steuerbar ist.According to the present invention, the counterpressure (holding printing) can be set for the specific product, otherwise everyone can moving cylinder get another hydraulic cushion, with which the for a uniform density with decisive pre-pressing process in is individually controllable.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden der oder die inneren Unter stempel, die zur Ausbildung der Erhebungen an der Preßteilunterseite die nen, um einen kürzeren, vorzugsweise den halben Hub angehoben. Hierdurch wird eine tiefere Mulde im Formraumboden geschaffen als die Erhebung spä ter hoch ist. Die Tiefe der Mulde wird so gewählt, daß das darin nach dem Füllen liegende Material ebenso gezielt verdichtet wird (insbesondere hälftige Volumenminimierung), wie dies bei den umliegenden Formteilzonen geschieht. Dies garantiert insbesondere eine gleichmäßige Formteildichte.According to a development of the invention, the inner sub or stamp that to form the elevations on the bottom of the pressed part NEN, raised by a shorter, preferably half the stroke. Hereby a deeper depression is created in the mold cavity floor than the elevation later ter is high. The depth of the trough is chosen so that after it Filling material is also specifically compacted (in particular half volume reduction), as is the case with the surrounding molding zones happens. This guarantees, in particular, an even density of molded parts.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Formrahmen nach dem Einfüllen des Ausgangsmaterials um einen kurzen Weg nach oben gefah ren, vorzugsweise um 30 bis 50 mm, wobei der Weg so hoch gewählt wird, daß der Formrahmenüberstand den bei Einleitung des Preßvorganges anson sten zu erwartenden Überlauf des Preßmaterials verhindert. Damit das Formteil beim Pressen möglichst unbewegt an den (mantelseitigen) Formrah meninnenwänden anliegt, wird vorzugsweise der Formrahmen beim Pressen zu sammen mit dem Oberstempel nach unten bewegt. Da mit fortlaufender Preßdauer die Unterstempel ebenfalls nach unten bewegt werden, geschieht dies vorzugsweise mit der halben Oberstempelgeschwindigkeit.According to a further embodiment of the invention, the mold frame is after filling the starting material a short way up ren, preferably by 30 to 50 mm, the path being chosen so high that the mold frame protrudes otherwise when initiating the pressing process most expected overflow of the press material prevented. So that The molded part should be as stationary as possible on the (shell-side) form frame abuts the inner walls, the mold frame is preferably closed during pressing moved together with the upper stamp down. Since with continuous Pressing time the lower punches are also moved down preferably at half the upper punch speed.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt der Oberstempel nach dem Pressen nur mit seinem Eigengewicht auf dem fertig gepreßten Formteil auf, und es wird mindestens ein Druckluftimpuls zur Anhebung des Ober stempels und/oder des Formteils in den Formraum eingeblasen. Bevorzugt wird die Druckluft zwischen dem Oberstempel und dem Formteil und/oder zwischen dem Formteil und dem Unterstempel, vorzugsweise über den Ober stempel bzw. ein oder mehrere der Unterstempel eingeblasen. Hierdurch wird bewirkt, daß das Formteil vom Oberstempel entlastet und/oder vom Un terstempel abgehoben wird.According to a development of the invention, the upper stamp lies after the Press only with its own weight on the finished molded part on, and there will be at least one compressed air pulse to raise the upper stamp and / or the molded part is blown into the molding space. Prefers the compressed air between the upper punch and the molded part and / or between the molded part and the lower punch, preferably over the upper stamped or one or more of the lower stamps blown in. Hereby is caused that the molded part is relieved of the upper punch and / or the Un stamp is lifted.
Um insbesondere das Abheben des Preßteils von feststehenden Unterstempel teilen zu erleichtern, d.h. einen Abstoßeffekt zu erreichen, wird nach dem Pressen zusätzlich Druckluft in das Druckkissen eingeblasen, wodurch die Unterstempel geringfügig angehoben werden und das Formteil von den feststehenden Unterstempeln abdrücken.In particular, the lifting of the pressed part from fixed lower punches to facilitate sharing, i.e. to achieve a push-off effect is after compressed air is additionally blown into the pressure pad after pressing, whereby the lower punches are raised slightly and the molding is removed from the pull off the fixed lower stamp.
Die auf die eingangs beschriebene Vorrichtung bezogene Aufgabe wird da durch gelöst, daß die beweglichen Unterstempel jeweils auf ein hydrauli sches Kissen mit begrenztem Haltedruck aufsetzbar sind. Hierdurch ergibt sich insbesondere eine federnde Auflage, die einen exakt regulierbaren Vor- und Fertigpreßdruck von oben wie unten gewährleistet.The task related to the device described above is there solved by that the movable lower punch each on a hydraulic cushion with limited holding pressure can be put on. This gives there is in particular a resilient pad that has an exactly adjustable Pre- and finished press pressure guaranteed from above and below.
Vorzugsweise wird der begrenzte Haltedruck des hydraulischen Kissens durch ein regel- bzw. steuerbares Druckluftventil zunächst aufrecht er halten, so daß sich ein oben wie unten gleicher Anpreßdruck einstellen läßt, wobei jedoch die Unterstempel allmählich nach unten gedrückt wer den, bis sie auf Anschlag anliegen. Der letzte Weg bis zum Anschlag läuft allerdings mit einem Ablassen des Hydraulikmediums aus dem Kissen einher.The limited holding pressure of the hydraulic cushion is preferred through an adjustable or controllable compressed air valve, it is initially erect hold so that the contact pressure is the same as above leaves, but the lower punches are gradually pushed down until they rest against the stop. The last way to the stop runs however, accompanied by draining the hydraulic medium from the cushion.
Vorzugsweise besitzt der Oberstempel an seiner Stirnseite mindestens eine Druckluftdüse, mit der er sich von dem fertig gepreßten Formteil abstoßen kann. Zusätzliche Düsen an der Unterstempelstirnseite als auch an ihrer den Druckluftkissen zugewandten Seite verbessern das Abheben des Form teils weiterhin.The upper stamp preferably has at least one on its end face Compressed air nozzle with which he push off the finished molded part can. Additional nozzles on the lower stamp face as well as on hers the side facing the compressed air cushion improves the lifting of the mold partly still.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen im fol genden erläutert werden. Es zeigenAn embodiment of the invention is based on the drawings in fol be explained. Show it
Fig. 1 bis 4 jeweils schematische Querschnittsansichten einer hydraulischen Presse in verschiedenen Verfahrenssta dien und Fig. 1 to 4 are respectively schematic cross-sectional views of a hydraulic press used in various Verfahrenssta and
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Unterstempel der Presse. Fig. 5 is a plan view of the lower punch of the press.
Die in Fig. 1 bis 5 dargestellte Presse besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Oberstempel 10 mit einer Stirnseite 10 a, einem man telseitigen ringförmigen Formenrahmen 11 sowie einer aus einem bewegli chen ovalen Ringstempel 12 (siehe auch Fig. 5), einem beweglichen zylin derförmigen Stempel 13 und einem äußeren festen ovalen Ringstempel 14 als Unterstempeleinrichtung. Der Formenrahmen 11 ist zwischen einer, in Fig. 2 dargestellten oberen Stellung und der in Fig. 4 dargestellten unteren Stellung (hydraulisch) verschiebbar angeordnet. Der feste Ringstempel 14 stützt sich gegen einen Sockel 15 ab, in dem auch zylindrische Hohlräume 18 und 19 als Druckluftkissen eingelassen sind. In diesen Druckkissen 18 und 19 sind jeweils Kolben 16 und 17 verschiebbar gelagert, die rückwär tige Verlängerungen der beweglichen Stempel 12, 13 darstellen. Jeder der beweglichen Stempel ist von den übrigen Teilen getrennt verschiebbar.The press shown in Fig. 1 to 5 consists essentially of a cylindrical upper punch 10 with an end face 10 a , one man-side ring-shaped mold frame 11 and one of a movable oval ring punch 12 (see also Fig. 5), a movable cylin derformen Stamp 13 and an outer fixed oval ring stamp 14 as a lower stamp device. The mold frame 11 is displaceably (hydraulically) arranged between an upper position shown in FIG. 2 and the lower position shown in FIG. 4. The fixed ring stamp 14 is supported against a base 15 , in which cylindrical cavities 18 and 19 are embedded as compressed air cushions. In these pressure pads 18 and 19 pistons 16 and 17 are each slidably mounted, which represent extensions of the movable plunger 12 , 13 . Each of the movable stamps can be moved separately from the other parts.
Der Oberstempel sowie der zylinderförmige Stempel 13 besitzen nicht dar gestellte Druckluftdüsen, mit welchen die Punkte 20 bzw. 21 (Fig. 3) mit Druckluft beaufschlagt werden können.The upper punch and the cylindrical punch 13 have not shown compressed air nozzles, with which the points 20 and 21 ( Fig. 3) can be acted upon with compressed air.
Die erfindungsgemäße hydraulische Presse arbeitet folgendermaßen: Ausge hend von der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung wird zunächst der Formrahmen 11 in die sogenannte Füllstellung verfahren (Fig. 1). Gleich zeitig oder anschließend werden die Stempel 12, 13 ausgerichtet, im vor liegenden Falle dergestalt, daß der Stempel 13 um eine geringere Höhe (etwa die Hälfte) ausgefahren wird. In den durch den Formenrahmen 11 und die beweglichen Stempel 12, 13 geschaffenen Raum wird nunmehr das pulver förmige Ausgangsmaterial 22 eingefüllt. Anschließend wird der Formenrah men noch um 30 mm hochgefahren, um zu verhindern, daß bei Einleitung des Preßvorganges über die Oberkante des Formrahmens seitlich Pulvermaterial herausgepreßt wird. Anschließend wird die Form geschlossen, was durch Herabsenkung des Oberstempels 10 geschieht.The hydraulic press according to the invention works as follows: starting from the starting position shown in FIG. 4, the mold frame 11 is first moved into the so-called filling position ( FIG. 1). At the same time or subsequently, the stamps 12 , 13 are aligned, in the present case such that the stamp 13 is extended by a smaller height (approximately half). In the space created by the mold frame 11 and the movable stamp 12 , 13 , the powdered starting material 22 is now filled. Subsequently, the mold frame is raised by 30 mm to prevent powder material being pressed out laterally over the upper edge of the mold frame when the pressing process is initiated. The mold is then closed, which is done by lowering the upper punch 10 .
Nach Einleitung des Preßvorganges (Fig. 2) wird der Formrahmen 11 mit etwa der halben Geschwindigkeit des Oberstempels 10 heruntergefahren. Hierbei wird berücksichtigt, daß auch die Unterstempel 12 und 13 eine Ab wärtsbewegung mit stärker werdendem Preßdruck vollziehen. Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 mit Fig. 3 deutlich wird, wird in dem un ten durch den beweglichen Stempel 13 begrenzten Bereich das betreffende Ansatzstück bzw. die betreffende Erhebung etwa um die Hälfte zusammenge preßt. Durch die erfindungsgemäße hydraulische Presse wird demnach ge währleistet, daß in diesem Bereich der Formkörper eine gleich große Dichte wie in den übrigen Bereichen hat.After initiation of the pressing process ( Fig. 2), the mold frame 11 is shut down at about half the speed of the upper punch 10 . It is taken into account that the lower punches 12 and 13 perform a downward movement with an increasing contact pressure. As can be seen from a comparison of FIGS. 1 and 2 with FIG. 3, in the un th area delimited by the movable plunger 13 , the attachment in question or the elevation in question is pressed together by about half. The hydraulic press according to the invention accordingly ensures that the shaped body in this area has the same density as in the other areas.
Der Preßvorgang ist dann beendet, wenn die Kolben 16 und 17 auf Anschlag liegen. Vorher wird allmählich das Druckluftkissen 18 bzw. 19 abgebaut, was durch steuer- bzw. regelbare Druckventile bewerkstelligt werden kann, die erst dann öffnen, wenn ein bestimmter Druck im hydraulischen Kissen überschritten wird.The pressing process is finished when the pistons 16 and 17 are at the stop. Before that, the compressed air cushion 18 or 19 is gradually dismantled, which can be accomplished by controllable pressure valves which only open when a certain pressure in the hydraulic cushion is exceeded.
Das Lösen des fertigen Formteils 23 wird dadurch unterstützt, daß an den Punkten 20 und 21 jeweils über die Oberstempel- und Unterstempelstirn seite Druckluft eingeblasen wird. Hierdurch wird der Oberstempel 10 vom fertig gepreßten Formteil 23 und das Formteil 23 von den Unterstempeln 12 bis 14 abgehoben.The release of the finished molded part 23 is supported by the fact that compressed air is blown in at points 20 and 21 via the upper stamp and lower stamp ends. As a result, the upper punch 10 is lifted off the finished molded part 23 and the molded part 23 is lifted off the lower punches 12 to 14 .
Um zusätzlich das Abheben von dem festen ovalen Ringstempel 14 zu er leichtern, wird Druckluft aus den Kolben 16 und 17 in Richtung auf das Druckluftkissen eingeblasen, wodurch die beweglichen Stempel 12 und 13 leicht angehoben werden und gleichzeitig das Formteil 23 mitnehmen. Ab schließend wird der Oberstempel 10 nach oben und der Formrahmen 11 nach unten verfahren, wodurch das Formteil 23 zur seitlich zugänglichen Auf lage kommt und von einem üblichen Zangengreifer abgenommen werden kann.In order to make it easier to lift off the fixed oval ring die 14 , compressed air is blown in from the pistons 16 and 17 in the direction of the compressed air cushion, as a result of which the movable die 12 and 13 are raised slightly and at the same time take the molded part 23 with them. From closing the upper punch 10 is moved upwards and the mold frame 11 downwards, whereby the molded part 23 comes to the laterally accessible position and can be removed by a conventional pliers gripper.
Claims (13)
einem Oberstempel, mehreren Unterstempeln und einem Formrahmen, die einen Raumraum bilden,
wobei die Unterstempel auch gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die beweglichen Unterstempel (12, 13) jeweils auf ein hydraulisches Kis sen (18, 19) mit begrenztem Haltedruck aufsetzbar sind.9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, consisting essentially of
an upper stamp, several lower stamps and a form frame, which form a room,
the lower punches are also mutually movable, characterized in that
the movable lower punch ( 12 , 13 ) each on a hydraulic Kis sen ( 18 , 19 ) can be placed with limited holding pressure.
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Also Published As
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|---|---|
| IT1231433B (en) | 1991-12-04 |
| JPH02104497A (en) | 1990-04-17 |
| IT8921236A0 (en) | 1989-07-19 |
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