DE4018129C2 - Gußmodell und damit hergestellte Gußstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gußmodell, das insbesondere eine geeignete Mehrstufen-Aushebeschräge aufweist, wodurch die Zuhaltung und das Modellausheben an Ecken der Trennebene des Modells verbessert und die Gefahr des Formabfalls vermindert wird.

Fig. 5 zeigt ein konventionelles Gußmodell, wie es in "Press Technique", September Extra Nummer/Die Series, Vol. 23, Nr. 11, Seite 49, gezeigt ist. Das Gußmodell hat eine Aushebeschräge 8′ von allgemein 1-3°, um ein gleichmäßiges Modellausheben zu ermöglichen. Ein Eckabschnitt 9′ in der Trennebene des Gußmodells 1′ weist außerdem eine Abrundung R geeigneter Größe (konventionell 1-3 mm) auf, um beim Entformen eine unkorrekte Zuhaltung sowie Formabfall zu vermeiden. Formabfall tritt bei Übertragung auf den Eckabschnitt 9′ in der Trennebene 5′ beim Gießen auf.

Durch das Vorhandensein der Abrundung R wird die Formzuhaltung am Eckabschnitt 9′ zwar erheblich verbessert, aber es werden dadurch scharfe und spitze Gußgrate 6 an der Spitze des Gießmaterials gebildet, wie Fig. 7 zeigt. Es besteht die Gefahr, daß Arbeiter sich die Hände an den spitzen Gußgraten 6 verletzen. Außerdem können die Gußgrate 6 an Überführungseinrichtungen sowie Aufspannvorrichtungen und Werkzeugen bei den anschließenden Bearbeitungs- und Montagevorgängen hängenbleiben und zu den verschiedensten Störungen führen. Um diese Probleme zu vermeiden, müssen die Gußgrate zuerst entfernt werden, bevor die anschließenden Vorgänge ablaufen können, was erheblichen Zeitaufwand bedeutet. Ferner sind vom Standpunkt der physikalischen Abmessungen des Enderzeugnisses die Abrundungen R vollständig unnötig.

Wie Fig. 6 zeigt, werden manche Modelle mit Kanten hergestellt, die am Eckabschnitt 9′ anstelle der Abrundung R einen im wesentlichen rechten Winkel haben. An diesen Eckabschnitten ist jedoch die Zuhaltung keineswegs ausreichend, so daß beim Modellausheben Formabfall eintritt und außerdem Gußgrate entstehen, die entfernt werden müssen, wie bereits erwähnt wurde.

Wie Fig. 4 zeigt, beschreibt das JP-GM 53-50 728 ein Gußmodell für Rohrverbindungen oder Absperrorgane, das mit einer Aushebeschräge in Form von die Trennebene 5 schneidenden Tangenten 10 versehen ist, und zwar gezeichnet von der Außenfläche eines kreisrunden Körpers des Rohrs. Durch diese Anordnung ist die Aushebeschräge im Bereich der Trennebene 5 nicht vollkommen vertikal, wodurch nicht nur der Formabfall am Eckabschnitt 9 vermieden wird, sondern auch eine verbesserte Zuhaltung am Eckabschnitt 9 gewährleistet ist. Diese Anordnung kann für Gußstücke wie Rohrverbindungen und Absperrorgane verwendet werden, wobei die Höhe des Gußstücks gering ist, sie kann aber nicht für konventionelle Gußstücke, die vertikal und relativ hoch sind, angewandt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Gußmodells, bei dem durch geeignete Vorgabe der Formen, Abmessungen und der Aushebeschräge die Ausbildung von Gußgraten vermieden wird und bei dem die mechanische Festigkeit der Eckabschnitte von vertikalen und relativ hohen Gußstücken verbessert wird. Ferner soll das Gußmodell eine beträchtliche Aushebeschräge und wenigstens eine zusätzliche mehrstufige Aushebeschräge im Bereich der Eckabschnitte der Trennebene aufweisen. Schließlich soll ein mit diesem Gußmodell hergestelltes Gußstück bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Gußmodell gemäß Patentanspruch 1 bzw. ein Gußstück gemäß Patentanspruch 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt eines Positivmodells für Gußstücke gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Negativmodell für Gußstücke gemäß der Erfindung;

Fig. 3 Abmessungen des Gußmodells, die bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung angewandt werden;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Gußmodell für Rohrverbindungen und Absperrorgane, wobei eine tangentiale Aushebeschräge vorgesehen ist;

Fig. 5 einen Querschnitt eines konventionellen Gußmodells mit einer Abrundung R am Eckabschnitt;

Fig. 6 einen Querschnitt eines konventionellen Gußmodells ohne Abrundung;

Fig. 7 eine Seitenansicht, die durch die bekannten Gußmodelle gebildete Gußgrate zeigt; und

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Gußstücks mit Gußgraten gemäß der Erfindung.

Nach Fig. 1 liegt der Anfangspunkt einer mehrstufigen Aushebeschräge 4 in einer Entfernung von z. B. 2-10 mm von der Trennebene 5 und der Modellplatte 2. Die Höhe a dieser Aushebeschräge 4, dividiert durch die Höhe H, bis zu der die beträchtliche Aushebeschräge von der Trennebene 5 aufsteigt, d. h. a/H ausgedrückt in Prozent, ist mit 1-50% gewählt, wobei der Winkel b der mehrstufigen Aushebeschräge zwischen 2° und 10° liegt. Wenn die Stufe der mehrstufigen Aushebeschräge in einer Entfernung von weniger als 2 mm von der Trennebene 5 liegt und der Wert a/H unter 1% beträgt, ergibt sich keine verbesserte Zuhaltung. Dagegen führt ein bei mehr als 10 mm beginnender Aufstieg der Aushebeschräge sowie ein über 50% liegender Wert für a/H zu einer übermäßig großen Aushebeschräge, was wiederum zu Abweichungen von den gewünschten Gußstückabmessungen führt. Ein weiterer Grund dafür, daß die Winkel b der Aushebeschräge zwischen 2° und 10° liegen sollten, besteht darin, daß Winkel von weniger als 2° für den Formenschluß unwirksam sind, wogegen Winkel von mehr als 10° zu Abweichungen von den gewünschten Abmessungen führen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist durch Gußstücke gegeben, die unter Anwendung des obigen Gußmodells hergestellt werden. Die Gußstücke haben eine geeignete Aushebeschräge und weisen wenigstens eine zusätzliche größere Aushebeschräge im Bereich des Eckabschnitts der Trennebene auf.

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung wird der Formenschluß am Eckabschnitt ohne die Abrundung R gegenüber dem konventionellen Modell wesentlich verbessert und ist gleich oder besser als bei dem Modell mit einer Abrundung von 1-3 mm. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Gußrate des Gußstücks 11 relativ stumpfe Vorsprünge 7 (Fig. 8) sind in Gegensatz zu den scharfen und spitzen Gußgraten 6 (Fig. 7), die aus der konventionellen Auskehlung von 1-3 mm resultieren. Die mit der Erfindung erzeugten Vorsprünge stehen zwar stärker vor als die konventionellen Vorsprünge, sie haben aber keine Gußgrate mit scharfen Außenkanten. Somit ist kein besonderer Entgratungsvorgang in den folgenden Bearbeitungsstufen vor Fertigstellung der Gußstücke notwendig.

Wie Fig. 2 zeigt, verlaufen bei dem Negativgußmodell 1 die Höhen a′ und H′ unter der Trennebene und sind so gewählt, daß sie den gleichen Wertebereich wie das Positivmodell von Fig. 1 aufweisen. Der Winkel b′ kann den gleichen Wertebereich wie der vorher erläuterte Winkel b haben.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat ein Grundmodell 1 eine Breite von 100 mm, eine Länge von 150 mm, eine maximale Höhe H von 150 mm, eine Höhe von 80 mm für die zweite Stufe 3 und eine Aushebeschräge 8 von 1°, wie Fig. 3 zeigt. Dann wurde ein Modell # 1 hergestellt, das am Eckabschnitt 9 seiner Trennebene 5 eine Schrägfläche mit einem Winkel b1 von 4° bis zu einer Höhe a1 von 10 mm über der Trennebene 5 hatte. Ein weiteres Modell #2 wurde hergestellt mit einem Winkel b2 von 8° in einer Höhe a2 von 3 mm über der Trennebene 5, wie ebenfalls in Fig. 3 zu sehen ist.

Zu Vergleichszwecken wurden mehrere Modelle hergestellt:
ein Modell #3 ohne Abrundung R entsprechend Fig. 6, ein Modell #4 mit einer Abrundung R von 1 mm entsprechend Fig. 5, ein Modell #5 mit einer Abrundung R von 2 mm und ein Modell #6 mit einer Abrundung R von 3 mm.

Mit jedem dieser sechs Modelle wurden unter Anwendung des gleichen Formsands zwanzig Gußstücke hergestellt und gegossen, um die folgenden Größen zu bestimmen:

• (a) den Formabfall an den Eckabschnitten des Gußmodells und
• (b) die mittlere Länge von Gußgraten der Gußstücke.

Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Tabelle 1

Der Gesamtumfang jedes Gußstücks wurde gemessen, und die Meßwerte wurden für die zwanzig Gußstücke einschließlich derjenigen, bei denen Formabfall resultierte, gemittelt.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist es durch die Anwendung des Gußmodells nach der Erfindung möglich, einen guten Formschluß an deren Eckabschnitten zu erreichen, der ebenso gut oder sogar besser als im Fall von ausgekehlten Eckabschnitten ist.

Ferner haben die Gußstücke aufgrund der Anwendung des Gußmodells nach der Erfindung keine scharfen Gußgrate im Bereich der Formtrennfugen wie sie bei konventionellen Gußstücken gebildet werden, sondern haben allmählich sich ändernde Konturen, so daß die Notwendigkeit einer Beseitigung von Gußgraten entfällt. Somit wird es durch die Erfindung möglich, den Gießwirkungsgrad zu verbessern und die sonst notwendigen Abtragungsvorgänge stark zu verringern.

Claims (9)

1. Gußmodell mit mindestens einer Aushebeschräge, das mit einer Modellplatte eine Trennebene bildet, und einem von der Trennebene ausgehenden und in die Aus­ hebeschräge übergehenden Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt als ein stärker als die Aushebeschräge geneigter, geradflächiger Schrägflächenabschnitt (4) ausgebildet ist.

2. Gußmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stärker geneigte Schrägflächenabschnitt (4) von der Trennebene (5) bis zu einer Höhe a zwischen 2 und 10 mm nach oben verläuft.

3. Gußmodell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe a des Schrägflächenabschnitts (4) 1% bis 50% der Höhe H der Aushebeschräge beträgt.

4. Gußmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägflächenabschnitt (4) mit einer zur Trennebene (5) senkrechten Linie einen Winkel b von 2 bis 10° bildet.

5. Gußstück, das mit dem Gußmodell nach Anspruch 1 hergestellt ist, mit einer Aushebeschräge und Randabschnitten, die von einer Trennebene des Gußmodells herrühren, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein von stärker geneigten, geradflächigen Schrägflächenabschnitten gebildeter stumpfer Vorsprung (7) im Bereich der Randabschnitte ausgebildet ist.

6. Gußstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe a der Schrägflächenabschnitte von der Trennebene zwischen 2 und 10 mm beträgt.

7. Gußstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushebeschräge mit dem jeweiligen Schrägflächenabschnitt in Verbindung steht.

8. Gußstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe a der Schrägflächenabschnitte zwischen 1% und 50% der Höhe H der Aushebeschräge beträgt.

9. Gußstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächenabschnitte einen Winkel b von 2 bis 10° mit der Aushebeschräge bildet.