DE60003507T2 - Process for loading casting material in castings with insert - Google Patents
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Gießens in Metallformen zur Herstellung von Gussteilen insbesondere aus Metallen oder Leichtmetall-Legierungen, mit Einsetzen von einem oder mehreren Einsatzteilen in das Gussteil beim Gießvorgang. Gegenstand dieser Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zur Beschickung mit geschmolzenem Metall oder geschmolzener Legierung zum Guss eines solchen Gussteils mit Einsatzteil.The present invention relates to the area of casting in metal molds for the production of castings in particular Metals or light metal alloys, with inserting one or more insert parts into the casting during the casting process. This invention relates in particular to a method for loading with molten metal or molten alloy to cast one such casting with insert.
Das Gießen von Leichtmetall-Legierungen besteht darin, Gussteile mit präzisen Abmessungen aus einem metallischen Material herzustellen, das zuerst geschmolzen wird und dann in eine Metallform eingeführt wird, in deren Inneren es erstarrt, wobei es die vom Hohlraum der Gussform vorgeschriebene Form annimmt. Die so erhaltene erstarrte Form wird aus der Gussform genommen, und der folgende Vorgang besteht in der Trennung des Einfüllsystems („Eingusszapfen" der Gussform) vom Gussteil. Das so erhaltene Gussteil wird anschließend vor seiner Montage oder Verwendung Putz- und Endbearbeitungsvorgängen unterzogen.The casting of light metal alloys exists in making castings with precise Making dimensions from a metallic material first is melted and then inserted into a metal mold inside it solidifies, being the one from the cavity of the mold takes the prescribed form. The solidified shape thus obtained becomes the mold, and the following process is separation of the filling system ("pouring spigot" of the mold) from Casting. The cast part thus obtained is then before its assembly or use undergoes cleaning and finishing operations.
Bei der Füllung der Gussform bringt das Fließen des Gießmaterials komplexe hydraulische und thermische Phänomene ins Spiel, wobei es durch die technische Beherrschung dieser Phänomene möglich wird, Gussteile zu erhalten, die verschiedene Anforderungen hinsichtlich der „Gesundheit" des Materials und der mechanischen Eigenschaften sowie spezifische Anforderungen erfüllen.When filling the mold, that brings Flow of the casting material complex hydraulic and thermal phenomena come into play, it being the technical mastery of these phenomena makes it possible to obtain castings, the various requirements regarding the "health" of the material and mechanical properties as well as specific requirements.
Bei der Füllung der Gussform stellen jedoch Hindernisse im Inneren wie z. B. Kernstifte, Formkerne oder Einsatzteile Faktoren dar, die das Fließen des Metalls oder der Legierung stören. Ein Hindernis im Weg des schmelzflüssigen Metalls oder der schmelzflüssigen Legierung ruft nämlich eine Teilung des Flusses hervor, die einen „Schattenbereich" schafft, der auf dem Rückweg gefüllt wird; an dieser Stelle kann das Gussteil Fehler aufweisen, die nicht mit den gestellten Qualitätsanforderungen vereinbar sind.Place when filling the mold however, obstacles inside such. B. core pins, mold cores or Insert parts are factors affecting the flow of the metal or alloy to disturb. An obstacle in the path of molten metal or alloy calls out a division of the river that creates a "shadow area" that the way back filled becomes; at this point, the casting may have defects that are not with the quality requirements are compatible.
Im besonderen Fall eines Gussteils
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, diese Nachteile durch die Gegenwart eines Einsatzteils zu mildern oder sogar zu beseitigen und so die Herstellung von Gussteilen mit Einsatzteil zu ermöglichen, indem die negativen Auswirkungen der Gegenwart des Einsatzteils auf das Fließen des Materials bei der Füllung beseitigt werden.The aim of the present invention is it, therefore, these disadvantages due to the presence of an insert to mitigate or even eliminate and so the manufacture of castings with insert to enable by the negative effects of the presence of the insert on the flow of the material when filling be eliminated.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Beschickungsverfahren zum Guss eines Teils mit Einsatzteil von dem in der Einleitung spezifizierten Typ, das im Wesentlichen darin besteht, dass während des Füllens der Gussform das geschmolzene Gießmaterial durch das Einsatzteil und eventuell seine Halterung hindurchgeleitet wird, und zwar mittels Öffnungen, die am Einsatzteil und, falls erforderlich, an seiner Halterung angebracht sind und so mindestens einen Kanal schaffen, der transversal zum Einsatzteil verläuft und geeignet ist, von einem Fluss geschmolzenen Gießmaterials durchströmt zu werden.The object of the invention is therefore a loading process for casting a part with insert from the type specified in the introduction, which is essentially in it exists that during the filling the molten casting material through the insert and possibly its holder is passed through, through openings, on the insert and, if necessary, on its holder are attached and thus create at least one channel that is transverse runs to the insert part and is suitable from a flow of molten casting material flows through to become.
Im Falle eines hohlen Einsatzteils sind die Öffnungen vorzugsweise an gegenüberliegenden Bereichen des Einsatzteils angebracht, um so durch das Einsatzteil hindurch einen Materialfluss zwischen der Einfüllöffnung der Gussform und der Seite zu ermöglichen, die der Einfüllöffnung gegenüberliegt. Im Fall eines Einsatzteils in Form einer Muffe oder eines Ringes sind zum Beispiel in dieser Muffe zwei diametral entgegengesetzte Öffnungen angebracht.In the case of a hollow insert are the openings preferably in opposite areas of the insert part so as to pass through the insert part a material flow between the filling opening of the mold and the Side to allow which is opposite the filling opening. In the case of an insert part in the form of a sleeve or a ring For example, there are two diametrically opposite openings in this sleeve appropriate.
Die erfinderische Idee besteht somit darin, ein Einsatzteil zu schaffen, das mit Öffnungen versehen ist, die auf angemessene Weise am Einsatzteil angeordnet sind und beim Anbringen des Einsatzteils in der Gussform auf angemessene Weise ausgerichtet werden, wobei diese Öffnungen (eventuell kombiniert mit Öffnungen, die an der Halterung des Einsatzteils gebildet sind) es dem schmelzflüssigen Metall oder der schmelzflüssigen Legierung ermöglichen, diesen Einsatzteil zu durchqueren, um den Bereich der Gussform zu füllen, der der Einfüllöffnung gegenüberliegt. Selbstverständlich kann, wenn dies notwendig ist, das erstarrte Material, das dem Kanal entspricht, der das Einsatzteil durchquert, bei Vorgängen entfernt werden, die nach dem Herausnehmen des festen Gussteils aus der Gussform ausgeührt werden.The inventive idea thus exists in creating an insert that is provided with openings that are adequately arranged on the insert and when attached of the insert in the mold in an appropriate manner be, these openings (possibly combined with openings, which are formed on the holder of the insert part) it the molten metal or the molten Allow alloy to cross this insert part to close the area of the mold to fill, which is opposite the filling opening. Of course can, if necessary, the solidified material that corresponds to the channel, which traverses the insert, are removed during operations that follow removal of the fixed casting from the mold.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Füllen der Gussform im Fall eines Gussteils mit Einsatzteil optimiert werden, wobei folgende vorteilhafte Wirkungen erzielt werden:
- – Der Fluss geschmolzenen Materials zirkuliert so direkt wie möglich zum Bereich der Gussform, der der Einfüllöffnung gegenüberliegt.
- – Auch die Erstarrung dieses Materials erfolgt gerichtet.
- – Der Kanal oder die Kanäle, die in dem Einsatzteil und/oder seiner Halterung gebildet sind, gewährleisten eine eventuelle Übertragung des Anfangsdrucks in jedem Punkt des Hohlraums der Gussform, der dem zu gießenden Teil entspricht.
- - The flow of molten material circulates as directly as possible to the area of the mold opposite the filler opening.
- - The solidification of this material is also directed.
- - The channel or channels that are formed in the insert and / or its holder ensure a possible transmission of the initial pressure in each point of the cavity of the mold that corresponds to the part to be cast.
Als direkte Folge des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen es die Öffnungen, die in dem Einsatzteil gebildet sind und schließlich durch das erstarrte Gießmaterial gefüllt werden, eine wirksame mechanische Verbindung des Einsatzteils mit dem Gussteil.As a direct consequence of the invention With the method, the openings which are formed in the insert part and which are finally filled by the solidified casting material enable an effective mechanical connection of the insert part to the cast part.
Man wird feststellen, dass das erfindungsgemäße Beschickungsverfahren die Füllung der Gussform begünstigt und zur Qualität eines Gussteils mit Einsatzteil beiträgt, indem unabhängig vom Prinzip der Gussform und der Seite der Einfüllöffnung dieser Gussform Bereiche mit Fehlern vermieden werden. So ist das erfindungsgemäße Verfahren auch mit Spritzgussformen und -maschinen mit vertikaler Schließung und vertikaler Einspritzung oder mit horizontaler Schließung und horizontaler Einspritzung kompatibel. Dieses Verfahren kann auch im Fall eines Gusses durch Schwerkraft (ohne Druck) angewendet werden.It will be noted that the loading process according to the invention the filling favored the mold and quality of a cast part with insert part contributes by Principle of the mold and the side of the filler opening of this mold areas be avoided with mistakes. This is the method according to the invention also with injection molds and machines with vertical closure and vertical injection or with horizontal closure and horizontal injection compatible. This procedure can also in the case of casting by gravity (without pressure).
Die Gestalt und die Anzahl der von den Öffnungen des Einsatzteils und eventuell seiner Halterung gebildeten Kanäle können je nach dem zu gießenden Teil sowie den gewünschten Materialflüssen angepasst werden.The shape and number of the openings of the insert part and possibly its holder channels formed can after the one to be poured Part as well as the desired Material flows adjusted become.
In jedem Fall wird die Erfindung mit Hilfe der folgenden Beschreibung besser verständlich, bei der auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird, die eine Ausführungsform dieses Beschickungsverfahrens zum Guss eines Teils mit Einsatzteil sowie Anwendungen und Varianten dieses Verfahrens zeigen:In any case, the invention easier to understand with the help of the following description, with reference to the accompanying schematic drawings which is an embodiment of this Loading process for casting a part with insert as well Applications and variants of this process show:
Bezugnehmend auf
Das Einsatzteil
Das Einsatzteil
Zwischen den von den beiden Öffnungen
Bei der Füllung der Gussform
Nach dem Erstarren dieses Materials
wird die Gussform
Gemäß
Im Fall von
Wie in
Andere Gestaltungen sind möglich, insbesondere
in Abhängigkeit
von den Formen des Gussteils
Die Erfindung umfasst alle Ausführungs- und Anwendungsvarianten, die sich im Rahmen der beiliegenden Ansprüche bewegen, unabhängig insbesondere von der Art des Gießmaterials, der Form und dem Material des Einsatzteils, der Anzahl und der Verteilung der Öffnungen des Einsatzteils und der sich daraus ergebenden Konfiguration des Kanals oder der Kanäle, die transversal zu diesem Einsatzteil verlaufen, wobei der Kanal oder die Kanäle gerade, geknickt, „Y"-förmig, kreuzförmig usw. sein können. Man wird auch bemerken, dass im Fall eines massiven (nicht hohlen) Einsatzteils das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, indem man nur in diesem Einsatzteil einen Kanal schafft, ohne dass es notwendig ist, eine Öffnung oder Öffnungen in einer Halterung des Einsatzteils zu bilden. Darüber hinaus ist dieses Verfahren mit allen Formungs- und Gussprinzipien, insbesondere unter Druck oder durch Schwerkraft (ohne Druck) kompatibel. Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich für Gussteile mit allen Abmessungen und für alle Bestimmungen angewendet werden, sofern diese Gussteile einen oder mehrere Einsatzteile umfassen.The invention includes all and application variants that are within the scope of the attached claims, independently in particular on the type of casting material, the shape and the Material of the insert, the number and distribution of the openings of the insert and the resulting configuration of the Channel or channels, which run transversely to this insert, the channel or the channels straight, kinked, "Y" -shaped, cruciform etc. can be. It will also be noted that in the case of a massive (not hollow) Part of the inventive method can be applied by using only one in this insert Canal creates an opening or openings without the need for it form in a holder of the insert. Furthermore is this process with all molding and casting principles, in particular compatible under pressure or by gravity (without pressure). Finally, can the inventive method Of course for castings with all dimensions and for all provisions apply, provided these castings have a or include several insert parts.
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