DE4310755A1 - Die-casting method and apparatus - Google Patents
Die-casting method and apparatusInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckgießverfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Druckgießvor richtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 3.The invention relates to a die casting process according to the Generic term of claim 1 and a die casting direction for performing such a method according to Generic term of patent claim 3.
Druckgießverfahren und Druckgießvorrichtungen werden üblicherweise dazu benutzt, serienmäßig und automatisierbar insbesondere dünnwandige Gußteile mit relativ hoher Festigkeit und relativ guter Maßgenauigkeit herzustellen.Die casting processes and die casting devices are Usually used for this, as standard and automatable especially thin-walled castings with relatively high strength and produce relatively good dimensional accuracy.
Dazu wird eine Metallschmelze mittels eines Kolbens in eine mehrteilige Metallform gefüllt und nach der Formfüllung bis zur Erstarrung mit einem Druck von 70 bis 1000 bar beaufschlagt.For this purpose, a molten metal is inserted into a by means of a piston multi-part metal mold filled and after the mold filling up to Solidification pressurized from 70 to 1000 bar.
Neben der relativ großen Genauigkeit und der Einhaltung enger Maßtoleranzen können in dieser Weise dünnwandige Gußstücke ohne oder nur mit geringen zusätzlichen Bearbeitungen hergestellt werden, die saubere und glatte Oberflächen und gute Festigkeitseigenschaften haben.In addition to the relatively high accuracy and compliance In this way, narrow dimensional tolerances can be used for thin-walled castings made with little or no additional processing be that clean and smooth surfaces and good Have strength properties.
Bei dem bekannten Verfahren kann jedoch die Schmelzemenge nicht genau eingestellt werden. Das hat zur Folge, daß die Größe des Preßrestes variiert und die Einstellung von Kolbengeschwin digkeit und Kolbenkraft (Nachdruck) zeitlich nicht optimal erfolgt, da die Kolbensteuerung wegabhängig arbeitet. Bei einer geringeren Schmelzmenge schaltet die Steuerung daher zu früh, bei einer größeren Schmelzmenge zu spät.In the known method, however, the amount of melt can cannot be set exactly. As a result, the size of the press residue varies and the setting of piston speed Dense and piston force (holding pressure) not optimal in time takes place because the piston control works depending on the path. At a the control unit switches the lesser amount of melt too early a larger amount of melt too late.
Schließlich berührt bei den bekannten Gießverfahren die Schmelze den tieferliegenden Bereich der Gießkammer wesentlich länger als den höherliegenden. Dadurch wird die Gießkammer über ihre Querschnittsfläche sehr ungleichmäßig erwärmt, so daß sie sich nach oben krümmt. Bei der Bewegung des Gießkolbens tritt dann eine verstärkte Reibung auf, die zu einem starken Verschleiß führt.Finally, in the known casting processes, the Melt the lower part of the casting chamber significantly longer than the higher one. This will over the casting chamber their cross-sectional area heated very unevenly, so that they bends upwards. When moving the casting piston occurs then increased friction which leads to heavy wear leads.
Das Grundprinzip eines herkömmlichen Vakuumdruckgießver fahrens und einer herkömmlichen Vakuumdruckgießvorrichtung ist in Fig. 3 der zugehörigen Zeichnung dargestellt.The basic principle of a conventional vacuum die casting method and a conventional vacuum die casting device is shown in Fig. 3 of the accompanying drawing.
Die in Fig. 3 dargestellte Druckgießvorrichtung umfaßt eine Gießform mit einer festen Formhälfte 1 und einer beweglichen Formhälfte 2, zwischen denen ein Formhohlraum 3 gebildet ist, eine Gießkammer 4, die mit dem Formhohlraum 3 verbunden ist, ein Vakuumventil 5, über das der Formhohlraum 3 evakuiert werden kann, einen Gießkolben 6, der in der den Formhohlraum 3 abgewandten Seite der Gießkammer 4 axial beweglich angeordnet ist, einen Auswerfer 7 zum Auswerfen der fertigen Gußteile sowie eine Einfüllöffnung 8 in der Gießkammer 4, über die die Gießkammer 4 mit der Schmelze des Gießmaterials befüllt werden kann.The die casting apparatus shown in Fig. 3 comprises a mold having a fixed mold half 1 and a movable mold half 2, between which a mold cavity 3 is formed, a casting chamber 4 which is connected to the mold cavity 3, a vacuum valve 5, through which the mold cavity 3 can be evacuated, a casting piston 6 , which is arranged axially movable in the mold cavity 3 facing away from the casting chamber 4 , an ejector 7 for ejecting the finished castings and a filler opening 8 in the casting chamber 4 , through which the casting chamber 4 with the melt of Casting material can be filled.
Eine derartige Druckgießvorrichtung wird üblicherweise wie folgt betrieben:Such a die casting device is usually like operated as follows:
Bei aneinanderliegenden Formhälften 1 und 2 der Gießform und leerem Formhohlraum 3 und leerer Gießkammer 4 mit herausgezogenem Gießkolben 6, wird in einem ersten Schritt die Gießkammer 4 mit einer dem zu gießenden Gußteil entsprechenden Menge an Schmelze des Gießmaterials gefüllt. Die Füllung der Gießkammer 4 erfolgt dabei nicht vollständig, so daß sich in der Gießkammer 4 ein Schmelzesee bildet und der Raum zwischen der Oberfläche des Schmelzesees und der darüber liegenden Innenwand der Gießkammer 4 mit Luft gefüllt ist. Anschließend an den ersten Arbeitsschritt wird der Gießkolben 6 in die Gießkammer 4 vorbewegt, wobei die Geschwindigkeit des Gießkolbens 6 in Abhängigkeit vom Weg nach Erfahrungswerten passend verändert wird. Sobald die Einfüllöffnung 8 zum Einfüllen der Schmelze in die Gießkammer 4 durch den Gießkolben 6 verschlossen ist, wird die Luft aus dem Formhohlraum 3 und aus der Gießkammer 4 mit Hilfe des Vakuumventils 5 abgesaugt, das den Formhohlraum 3 mit einer Vakuumpumpe verbindet. Nach dem in dieser Weise erfolgten Evakuieren des Formhohlraums 3 wird der Formhohlraum 3 schnell beispielsweise innerhalb einer Zeitspanne von weniger als 1/10 s mit der Schmelze gefüllt. Die Schmelze wird unter Aufbringung eines Nachdruckes erstarren gelassen. Anschließend wird die Form dadurch geöffnet, daß die bewegliche Formhälfte 2 von der festen Formhälfte 1 wegbewegt wird, und wird das fertige Gußstück durch den Auswerfer 7 ausgeworfen. Um ein Anhaften des nächsten zu bildenden Gußteils zu vermeiden, werden anschließend Trennmittel auf die Formhälften 1 und 2 aufgebracht. Der Gießkolben 6 und die bewegliche Formhälfte 2 werden dann in ihre Ausgangsstellungen zurückgeführt. Die Druckgießvorrichtung ist dann für den nächsten Arbeitszyklus bereit.With mold halves 1 and 2 of the mold lying against one another and empty mold cavity 3 and empty casting chamber 4 with the casting piston 6 pulled out, in a first step the casting chamber 4 is filled with a quantity of melt of the casting material which corresponds to the casting to be cast. The casting chamber 4 is not completely filled, so that a melting lake forms in the casting chamber 4 and the space between the surface of the melting lake and the inner wall of the casting chamber 4 lying above it is filled with air. Subsequent to the first working step, the casting piston 6 is moved forward into the casting chamber 4 , the speed of the casting piston 6 being changed appropriately depending on the path based on experience. As soon as the filling opening 8 for filling the melt into the casting chamber 4 is closed by the casting piston 6 , the air is sucked out of the mold cavity 3 and from the casting chamber 4 with the help of the vacuum valve 5 , which connects the mold cavity 3 with a vacuum pump. After the completed in this manner, evacuation of the mold cavity 3 of the mold cavity 3 is quickly s filled for example within a time period of less than 1/10 with the melt. The melt is allowed to solidify by applying a pressure. The mold is then opened by moving the movable mold half 2 away from the fixed mold half 1 and the finished casting is ejected by the ejector 7 . In order to prevent the next casting to be formed from adhering, release agents are then applied to the mold halves 1 and 2 . The casting piston 6 and the movable mold half 2 are then returned to their starting positions. The die casting device is then ready for the next cycle.
Das oben beschriebene herkömmliche Druckgießverfahren hat jedoch den Nachteil, daß beim Evakuieren des Formhohlraums 3 und der Gießkammer 4 nicht die gesamte Luft aus dem Formhohlraum 3 und der Gießkammer 4 abgesaugt wird. Es wird insbesondere diejenige Luft nicht abgesaugt, die beim Anfahren des Gießkolbens 6, d. h. bei der Bewegung des Gießkolbens 6 in die Gießkammer 4 zum Schließen der Einfüllöffnung 8 durch den Gießkolben 6 durch eine Wellenbewegung der Schmelze in der Gießkammer 4 in die Schmelze eingewirbelt wird. Der Grund dafür besteht darin, daß beim Anfahren des Gießkolbens 6 eine Schmelzewelle vom Gießkolben 6 weg vorläuft, an der vorderen Stirnseite der Gießkammer 4 reflektiert wird und beim Zurücklaufen zum Gießkolben 6 die obere Innenfläche der Gießkammer 4 berührt, so daß zwischen dem zurücklaufenden Wellenberg und dem Gießkolben 6 Luft eingeschlossen ist.However, the conventional die casting method described above has the disadvantage that when the mold cavity 3 and the casting chamber 4 are evacuated, not all of the air is sucked out of the mold cavity 3 and the casting chamber 4 . In particular, that air is not drawn off which is swirled into the melt by a wave movement of the melt in the casting chamber 4 when the casting piston 6 starts up, ie when the casting piston 6 moves into the casting chamber 4 to close the filling opening 8 through the casting piston 6 . The reason for this is that when the plunger 6 starts up, a melt wave runs away from the plunger 6 , is reflected at the front end of the casting chamber 4 and touches the upper inner surface of the casting chamber 4 when it returns to the plunger 6 , so that between the returning wave crest and the plunger 6 air is trapped.
Wenn aber die gesamte Luft nicht rechtzeitig abgesaugt wird, dann bildet die Restluft im Gußstück Poren, die die Festigkeit des Gußstückes verringern. Die Porenbildung ist insbesondere dann störend, wenn das Gußteil zur Erhöhung der Festigkeit und/oder der Dehngrenze später nochmals wärmebehandelt werden soll, da die Poren bei erhöhter Temperatur Blasen bilden.But if all the air is not extracted in time, then the residual air in the casting forms pores, which are the strength reduce the casting. The pore formation is especially then disruptive if the casting to increase strength and / or the proof stress is to be heat treated again later because the Pore bubbles at elevated temperature.
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Druckgießverfahrens besteht darin, daß beim Evakuieren des Formhohlraums 3 und der Gießkammer 4 mit der aus der Gießkammer 4 wegströmenden Luft vorzeitig Schmelzespritzer in den Formhohlraum 3 mitgerissen werden können. Wenn das der Fall ist, dann ist das gebildete Gußteil Ausschuß.Another disadvantage of the conventional die casting process is that the melt splashes can be entrained into the mold cavity 3 during evacuation of the mold cavity 3 and the casting chamber 4 with the flowing away from the casting chamber 4 air prematurely. If this is the case, the cast part formed is reject.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, daß Druckgießverfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die Druckgießvorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 3 so auszubilden, daß ein störungsfreies Arbeiten insbesondere ohne Dosierungsunge nauigkeiten möglich ist und das damit hergestellte Gußstück keine Lufteinschlüsse aufweist.The object underlying the invention is therefore in that die casting process according to the generic term of Claim 1 and the die casting device according to the Generic term of claim 3 so that a trouble-free working, especially without dosing accuracy is possible and the casting made with it is not Has air pockets.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im gekennzeichneten Teil des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 3 angegeben ist.This object is achieved according to the invention through training solved that in the marked part of claim 1 or of claim 3 is specified.
Da gemäß der Erfindung ein Paßstück in der Gießkammer angeordnet ist, das diese in zwei dicht gegeneinander abgeschlossene Räume unterteilt, von denen der eine die Schmelze aufnimmt während der andere mit dem Formhohlraum verbunden ist, können der Formhohlraum und der damit verbundene Raum der Gießkammer vollständig evakuiert werden, ohne daß befürchtet werden muß, daß Schmelzespritzer vorzeitig in den Formhohlraum gelangen, da die Schmelze dicht durch das Paßstück abgeschlossen ist.Since according to the invention a fitting in the casting chamber is arranged in two tightly against each other closed rooms divided, one of which is the melt picks up while the other is connected to the mold cavity, can the mold cavity and the associated space of the Casting chamber can be completely evacuated without fear must be that melt splashes prematurely in the mold cavity arrive, since the melt is sealed off by the adapter is.
Da die Verwendung eines derartigen Paßstückes bei allen bisher üblichen Druckgießvorrichtungen möglich ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne Weiteres bei allen üblichen Druckgießmaschinen angewandt werden wobei es darüber hinaus automatisierbar ist und kurze Gießzyklen ermöglicht.Since the use of such a fitting at all hitherto customary die casting devices is possible The inventive method without further ado in all usual Die casting machines are used being there beyond can be automated and enables short casting cycles.
Besonders bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bzw. 4 bis 7.Particularly preferred developments of the invention The method and the device according to the invention are the subject matter of claims 2 and 4 to 7.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigenThe following is based on the associated drawing particularly preferred embodiment of the invention closer described. Show it
Fig. 1 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung, Fig. 1 is a sectional view of the embodiment of the die casting apparatus according to the invention,
Fig. 2 den gießkolbenseitigen Teil der Gießkammer des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung im einzelnen und Fig. 2 shows the part of the casting chamber of the casting piston of the embodiment of the die casting device according to the invention shown in FIG. 1 in detail and
Fig. 3 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Druckgießvorrichtung. Fig. 3 is a sectional view of a conventional die casting device.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung besteht wie die herkömmliche in Fig. 3 dargestellte Druckgießvorrichtung aus einer Gießform mit einer festen Formhälfte 1 und einer beweglichen Formhälfte 2, zwischen denen ein Formhohlraum 3 gebildet ist, einer mit dem Formhohlraum 3 verbundenen Gießkammer 4, einem Vakuumventil 5, über das der Formhohlraum 3 evakuiert werden kann, einem Gießkolben 6, der in der Gießkammer 4 axial verschiebbar angeordnet ist, sowie einem Auswerfer 7 zum Auswerfen des fertigen Gußstücks, wobei in der Gießkammer 4 eine Einfüllöffnung 8 für die Schmelze ausgebildet ist.The exemplary embodiment of the die casting device according to the invention shown in FIG. 1, like the conventional die casting device shown in FIG. 3, consists of a casting mold with a fixed mold half 1 and a movable mold half 2 , between which a mold cavity 3 is formed, a casting chamber 4 connected to the mold cavity 3 , a vacuum valve 5 , via which the mold cavity 3 can be evacuated, a casting piston 6 , which is arranged axially displaceably in the casting chamber 4 , and an ejector 7 for ejecting the finished casting, a filling opening 8 being formed in the casting chamber 4 for the melt is.
Im Unterschied zu den bekannten Druckgießverfahren und Vorrichtungen wird bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Paßstück z. B. in Form einer Klemmscheibe 9 vorgesehen, die beispielsweise über die in Fig. 2 im einzelnen dargestellte Öffnung 10 in die Gießkammer 4 eingebracht wird und die Gießkammer 4 axial in zwei gegeneinander dicht abgeschlossene Räume 13, 14 aufteilt. Die Klemmscheibe 9 ist axial beweglich mit einem gewissen Reibungswiderstand an der Innenfläche der Gießkammer 4 dicht angeordnet. Der durch die Klemmscheibe 9 abgegrenzte Raum 13 ist mit dem Formhohlraum 3 verbunden während der andere durch die Klemmscheibe 9 abgegrenzte Raum 14 an der anderen Seite durch die Stirnseite des Gießkolbens 6 begrenzt ist und bei herausgezogenem Gießkolben 6 durch die Einfüllöffnung 8 mit Schmelze befüllbar ist.In contrast to the known die casting method and apparatus is such a fitting in the illustrated in Fig. 1 embodiment of the invention. B. is provided in the form of a clamping disc 9 , which is introduced, for example, through the opening 10 shown in FIG. 2 in the casting chamber 4 and divides the casting chamber 4 axially into two tightly sealed spaces 13 , 14 . The clamping disc 9 is axially movably arranged with a certain frictional resistance on the inner surface of the casting chamber 4 . The region delimited by the clamping plate 9 space 13 is connected to the mold cavity 3 is bounded on the other side by the end face of the casting plunger 6 while the other defined by the clamping plate 9 space 14 and from being turned on casting piston 6 is filled with melt through the fill opening. 8
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist weiterhin an der dem Gießkolben 6 abgewandten Stirnseite der Gießkammer 4 in der beweglichen Formhälfte 2 der Gießform eine Aussparung 11 vorgesehen, die sich direkt an den Innenraum der Gießkammer 4 anschließt und so bemessen ist, daß in ihr die Klemmscheibe 9 so aufgenommen werden kann, daß sie sich nicht mehr im Weg von der Gießkammer 4 zum Formhohlraum 3 befindet. Ein weiterer Auswerfer 7 kann in Verbindung mit dieser Aussparung 11 vorgesehen sein, um nach dem Öffnen der Form die Klemmscheibe 9 auszuwerfen. Unter der Einfüllöffnung 8 ist ein Auffangbehälter 12 für überlaufende Schmelze vorgesehen.As shown in Fig. 1, a recess 11 is further provided on the end of the casting chamber 4 facing away from the plunger 6 in the movable mold half 2 of the casting mold, which recess connects directly to the interior of the casting chamber 4 and is dimensioned such that in you the clamping disc 9 can be received so that it is no longer in the way from the casting chamber 4 to the mold cavity 3 . Another ejector 7 can be provided in connection with this recess 11 in order to eject the clamping disc 9 after opening the mold. A collecting container 12 for overflowing melt is provided under the filling opening 8 .
Eine derartige Druckgießvorrichtung wird wie folgt betrieben:Such a die casting device is as follows operated:
Die Klemmscheibe 9 wird durch den Gußkolben 6 in der Gießkammer 4 axial so angeordnet, daß eine ausreichende Menge an Schmelze in den Raum zwischen der Stirnwand des Gießkolbens 6 und der Klemmscheibe 9 paßt, wenn der Gießkolben 6 gerade die Einfüllöffnung 8 verschließt. Der Gießkolben 6 wird nach dem Einführen der Klemmscheibe 9 soweit in die Gießkammer 4 bewegt, daß er die Öffnung 10 in Fig. 2 verschließt, über die die Klemmscheibe 9 in die Gießkammer 4 eingeführt wurde.The clamping disc 9 is axially arranged by the casting piston 6 in the casting chamber 4 so that a sufficient amount of melt fits into the space between the end wall of the casting piston 6 and the clamping disc 9 when the casting piston 6 is just closing the filler opening 8 . The pouring plunger 6 is moved so far into the casting chamber 4 after the insertion of the clamping disk 9 that it closes the opening 10 in FIG. 2, via which the clamping disk 9 was introduced into the casting chamber 4 .
Der Raum 14 zwischen dem Gießkolben 6 und der Klemmscheibe 9 wird anschließend über die Einfüllöffnung 8 mit Schmelze gefüllt. Der Gießkolben 6 wird weiter vorbewegt, wobei die überflüssige Schmelze aus der Einfüllöffnung 8 herausgedrückt wird, bis die Einfüllöffnung 8 durch den Gießkolben 6 verschlossen wird. Die überschüssige Schmelze wird im Behälter 12 aufgefangen. Der Raum 14 in der Gießkammer wird in dieser Weise vollständig ohne Lufteinschluß, d. h. zu 100% mit Schmelze gefüllt.The space 14 between the casting piston 6 and the clamping disc 9 is then filled with melt via the filler opening 8 . The pouring plunger 6 is moved forward, the excess melt being pressed out of the filling opening 8 until the filling opening 8 is closed by the pouring plunger 6 . The excess melt is collected in the container 12 . In this way, the space 14 in the casting chamber is completely filled with melt without air inclusion, ie 100%.
Während dieses Vorgangs, bei dem der Raum 14 mit Schmelze gefüllt wird, können der Formhohlraum 3 und der andere Raum 13 auf der gegenüberliegenden Seite der Klemmscheibe 9 in der Gießkammer 4 über das Vakuumventil 5 evakuiert werden. Dabei besteht keine Gefahr, daß Schmelze vorzeitig in den Formhohlraum 3 gesaugt wird und wird gleichfalls keine Luft in den Raum 14 in der Gießkammer 4 und damit zur Schmelze eingesaugt, da dieser Raum 14 durch die dicht abschließenden Klemmscheibe 9 gegenüber dem Unterdruck isoliert ist, der am Formhohlraum 3 und an dem anderen Raum 13 beim Evakuieren liegt. Wenn der Formhohlraum 3 und der Raum 13 in der Gießkammer 4 in einem ausreichenden Maß evakuiert sind, dann wird über den Gießkolben 6 und die Schmelze die Klemmscheibe 9 weiter in Richtung auf die bewegliche Formhälfte 2 vorgeschoben. Die Klemmscheibe 9 gelangt schließlich in die Aussparung 11 wodurch der Weg von der Gießkammer 4 zum Formhohlraum 3 frei wird und die Schmelze in den Formhohlraum 3 eingeschossen wird.During this process, in which the space 14 is filled with melt, the mold cavity 3 and the other space 13 on the opposite side of the clamping disc 9 in the casting chamber 4 can be evacuated via the vacuum valve 5 . There is no danger that the melt will be sucked into the mold cavity 3 prematurely and no air will be sucked into the space 14 in the casting chamber 4 and thus to the melt, since this space 14 is insulated from the negative pressure by the tightly fitting clamping disk 9 on the mold cavity 3 and on the other space 13 during evacuation. If the mold cavity 3 and the space 13 in the casting chamber 4 are evacuated to a sufficient extent, then the clamping disc 9 is advanced further towards the movable mold half 2 via the casting piston 6 and the melt. The clamping disc 9 finally enters the recess 11, which clears the way from the casting chamber 4 to the mold cavity 3 and the melt is shot into the mold cavity 3 .
Nach dem Erstarren des Gußteils wird die Form geöffnet wobei die Klemmscheibe 9 sowie das gebildete Gußteil mittels der Auswerfer 7 ausgeformt werden. Die Klemmscheibe 9 ist wiederverwendbar, sie muß vor einer erneuten Verwendung unter Umständen lediglich gereinigt werden.After the casting has solidified, the mold is opened, the clamping disk 9 and the casting formed being formed by means of the ejector 7 . The clamping disc 9 is reusable, it may only have to be cleaned before re-use.
Die Klemmscheibe 9 wird einerseits mechanisch und thermisch stark beansprucht und soll andererseits mit der Innenfläche der Gießkammer 4 eine dichte Preßpassung bilden. Vorzugsweise besteht die Klemmscheibe 9 aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material wie der Gießkolben 6 und insbesondere aus Stahl, beispielsweise Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl.The clamping disc 9 is subjected to high mechanical and thermal stresses on the one hand and is intended on the other hand to form a tight interference fit with the inner surface of the casting chamber 4 . The clamping disk 9 preferably consists of the same or a similar material as the casting piston 6 and in particular of steel, for example chrome-molybdenum-vanadium steel.
Es ist insbesondere bevorzugt, daß die Kraft, die benötigt wird, um die Klemmscheibe 9 in der Gießkammer gegen die Gleitreibung mit der Innenwand der Gießkammer 4 zu bewegen, geringfügig höher als die Kraft ist, die auf die Klemmscheibe 9 wirkt, wenn zwischen den Räumen 13 und 14 ein Druckunterschied von 1 bar besteht. Ist diese Kraft niedriger, so kann erst dann mit dem Evakuieren begonnen werden, wenn die Einfüllöffnung 8 durch den Gießkolben 6 verschlossen ist. Dazu ist beispielsweise der Durchmesser der Klemmscheibe 9 um 0,03 mm größer als der Durchmesser des Gießkolbens 6 ausgebildet. Es ist weiterhin von Vorteil, die in Bewegungsrichtung vordere Kante der Klemmscheibe 9 etwas abzurunden. It is particularly preferred that the force required to move the clamping disc 9 in the casting chamber against the sliding friction with the inner wall of the casting chamber 4 is slightly higher than the force acting on the clamping disc 9 when between the spaces 13 and 14 there is a pressure difference of 1 bar. If this force is lower, the evacuation can only be started when the filling opening 8 is closed by the casting piston 6 . For this purpose, for example, the diameter of the clamping disc 9 is 0.03 mm larger than the diameter of the casting piston 6 . It is also advantageous to slightly round off the front edge of the clamping disk 9 in the direction of movement.
Obwohl im obigen dargelegt wurde, daß die Klemmscheibe 9 durch eine Öffnung 10 vor der Einfüllöffnung 8 in die Gießkammer 8 eingeführt und mit dem Gießkolben 6 an der richtigen Stelle positioniert wird ist es auch möglich, die Klemmscheibe 9 bei geöffneter Gießform von der gegenüberliegenden Seite her in die Gießkammer 4 einzuführen und durch eine Bewegung des der Klemmscheibe 9 zugeordneten Stiftes des Auswerfers 7 in passender Weise zu positionieren.Although it has been stated in the above that the clamping disc 9 is inserted through an opening 10 in front of the filling opening 8 in the casting chamber 8 and positioned with the casting piston 6 to the right place it is also possible for the clamping plate 9 in the open casting mold from the opposite side to insert into the casting chamber 4 and to position it in a suitable manner by moving the pin of the ejector 7 assigned to the clamping disc 9 .
Mit dem oben beschriebenen Verfahren und mit der oben beschriebenen Vorrichtung wird somit ein vorzeitiges Mitreißen von Schmelze in den Formhohlraum 3 beim Evakuieren und ein Vermischen von Schmelze und Luft vermieden, so daß das hergestellte Gußstück eine höhere Porenfreiheit hat.With the above-described method and with the above-described device, premature entrainment of the melt into the mold cavity 3 during evacuation and mixing of the melt and air is thus avoided, so that the cast piece produced has a higher pore freedom.
Es müssen nur geringe Änderungen und Zusätze an herkömmlichen Druckgießvorrichtungen vorgenommen werden, um das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden. Beispielsweise muß lediglich die bewegliche Formhälfte 2 durch Vorsehen der Ausnehmung 11 verändert werden, muß gegebenenfalls ein zusätzlicher Automat zum Einlegen der Klemmscheibe 9 angeordnet werden und muß das Programm für den Bewegungszyklus des Gießkolbens 6 geändert werden.Only minor changes and additions need to be made to conventional die casting devices in order to use the method according to the invention. For example, only the movable mold half 2 has to be changed by providing the recess 11 , an additional automatic machine for inserting the clamping disk 9 may have to be arranged and the program for the movement cycle of the casting piston 6 has to be changed.
Während bei dem herkömmlichen Verfahren und der herkömmlichen Vorrichtung der Verlauf der Kolbengeschwindigkeit über den Kolbenweg und das Einsetzen der Absaugung gut aufeinander abgestimmt werden mußten und diese Abstimmung bei jeder Gießform erneut erforderlich war, da Volumen und Form des Formhohlraumes, Schmelzemenge und Wellenbewegungen der Schmelzeoberfläche die optimale zeitliche Abstimmung beein flussen, läßt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren ein günstiger Weg-Geschwindigkeits-Verlauf der Gießkolbenbewegung ohne langwierige Versuche einstellen. While in the conventional method and conventional device of the course of the piston speed about the piston stroke and the onset of suction had to be coordinated and this vote each mold was required again because of the volume and shape of the Mold cavity, amount of melt and wave movements of the Melt surface affects the optimal timing flow, can be in the device according to the invention and the the inventive method a cheaper Path-speed curve of the casting piston movement without stop lengthy attempts.
Nach dem Schließen der Einfüllöffnung 8 durch den Gießkolben 6 befindet sich weiterhin eine sehr genau dosierte Schmelzemenge in der Gießkammer 4, da sich die Klemmscheibe 9 ohne großen Aufwand vor dem Füllen der Gießkammer 4 exakt positionieren läßt. Demgegenüber kann bei dem bekannten Verfahren die Schmelzmenge nicht so genau eingestellt werden. Das hat zur Folge, daß bei dem bekannten Verfahren die Größe des Preßrestes variiert und die Einstellung von Kolbengeschwindigkeit und Kolbenkraft (Nachdruck) zeitlich nicht optimal erfolgt, da die Kolbensteuerung wegabhängig arbeitet. Bei einer geringeren Schmelzemenge schaltet die Steuerung daher zu früh bei einer größeren Schmelzemenge zu spät.After the filling opening 8 has been closed by the casting piston 6, there is still a very precisely metered amount of melt in the casting chamber 4 , since the clamping disk 9 can be positioned exactly without great effort before the casting chamber 4 is filled. In contrast, the amount of melt cannot be adjusted so precisely in the known method. The result of this is that the size of the press residue varies in the known method and the setting of the piston speed and piston force (holding pressure) is not optimal in terms of time, since the piston control works as a function of the path. With a smaller amount of melt, the control switches too early with a larger amount of melt.
Schließlich berührt bei den bekannten Gießverfahren die Schmelze den tieferliegenden Bereich der Gießkammer wesentlich länger als den höherliegenden. Dadurch wird die Gießkammer über ihre Querschnittsfläche sehr ungleichmäßig erwärmt, so daß sie sich nach oben krümmt. Bei der Bewegung des Gießkolbens tritt dann eine verstärkte Reibung auf, die zu einem starken Verschleiß führt. Demgegenüber werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die höher- und tieferliegenden Teile der Gießkammer nahezu gleichlang von der Schmelze berührt, so daß eine Krümmung und der damit verbundene Verschleiß nicht auftreten.Finally, in the known casting processes, the Melt the lower part of the casting chamber significantly longer than the higher one. This will over the casting chamber their cross-sectional area heated very unevenly, so that they bends upwards. When moving the casting piston occurs then increased friction which leads to heavy wear leads. In contrast, in the method according to the invention the higher and lower parts of the casting chamber almost equally touched by the melt, so that a curvature and the associated wear does not occur.
Claims (9)
- - eine Gießform mit Formhohlraum,
- - eine mit dem Formhohlraum verbundene Gießkammer und
- - einen in der Gießkammer axial verschiebbar angeordneten Gießkolben umfaßt, bei welchem Verfahren
- - die Gießkammer bei herausgezogenem Gießkolben mit einer Schmelze des Gießmaterials gefüllt wird und
- - der Formhohlraum anschließend mit der Schmelze gefüllt wird,
- - a mold with mold cavity,
- - A casting chamber connected to the mold cavity and
- - Includes a casting piston arranged axially displaceably in the casting chamber, in which method
- - The casting chamber is filled with a melt of the casting material when the casting piston is pulled out and
- the mold cavity is then filled with the melt,
- - in der Gießkammer vor dem Befüllen mit der Schmelze ein Paßstück angeordnet wird, das axial in der Gießkammer verschiebbar ist und die Gießkammer axial in zwei gegeneinander dicht abgeschlossene Räume unterteilt,
- - der Raum zwischen dem Paßstück und dem Gießkolben mit der Schmelze vollständig gefüllt wird und
- - das Paßstück aus dem Weg von der Gießkammer zum Formhohlraum herausgeschoben wird.
- a fitting is arranged in the casting chamber before it is filled with the melt, said fitting being axially displaceable in the casting chamber and axially dividing the casting chamber into two tightly sealed spaces,
- - The space between the adapter and the casting piston is completely filled with the melt and
- - The adapter is pushed out of the way from the casting chamber to the mold cavity.
- - einer Gießform mit Formhohlraum,
- - einer mit dem Formhohlraum verbundenen Gießkammer und
- - einem in der Gießkammer axial verschiebbar angeordneten Gießkolben,
- - a mold with mold cavity,
- - A casting chamber connected to the mold cavity and
- a casting piston arranged axially displaceably in the casting chamber,
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