EP0583854A1 - Verfahren zum Herstellen eines Teilmodells - Google Patents

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EP0583854A1
EP0583854A1 EP93250178A EP93250178A EP0583854A1 EP 0583854 A1 EP0583854 A1 EP 0583854A1 EP 93250178 A EP93250178 A EP 93250178A EP 93250178 A EP93250178 A EP 93250178A EP 0583854 A1 EP0583854 A1 EP 0583854A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/005—Adjustable, sectional, expandable or flexible patterns

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cast part model for a first element of a component that can be assembled from several elements by dividing an overall model of the component in the area of at least one parting plane.
  • an overall model is first formed, which has the same shape as the body to be cast. Then the overall model is divided into partial cast models, which in turn are then used to produce negative part molds for the casting process.
  • the division of the overall model into cast sub-models can be accomplished by various ablation techniques (e.g. machining or laser ablation). All of these methods have in common that a parting line with finite expansion is created. This means that the partial cast models cannot be reassembled seamlessly to form the overall model. This must be taken into account when producing the individual casting molds using the partial casting models.
  • ablation techniques e.g. machining or laser ablation. All of these methods have in common that a parting line with finite expansion is created. This means that the partial cast models cannot be reassembled seamlessly to form the overall model. This must be taken into account when producing the individual casting molds using the partial casting models.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, can be created by the cast part models that can be used with as little effort as possible to create greeting forms.
  • the object is achieved in that in a method of the type mentioned at least one recess is made in the overall model prior to division and at least one reference surface of the partial casting model of the first element lying in the division plane is formed by a boundary surface of the recess and at after which the overall model is divided, leaving out the areas of the reference surfaces, by introducing a continuous recess, between whose interfaces on the overall model side the division plane runs.
  • the partial cast models produced by the process according to the invention can be used to produce casting molds with particularly little effort.
  • the reference surfaces serve to define the interfaces with which the various molds will later adjoin one another when they are assembled to form the overall mold. This is done, for example, by placing the partial cast model with the reference surfaces on a straight base plate. The surface of the base plate then defines the parting plane with respect to the cast part model.
  • the method according to the invention ensures that the reference surfaces protrude further with respect to the parting plane than the other parts of the cast part model or at least do not lag behind them. This creates between the base plate and the cast part model outside the areas of the reference surfaces if necessary, joints that are sealed before the corresponding mold is created.
  • the molds created by molding can later be reassembled without any gaps by adjoining each other in the parting planes and that an overall casting mold is created which, in its dimensions, has a negative shape exactly matches the overall model before the parting corresponds.
  • the invention can advantageously be designed in such a way that, in the method, at least one reference surface of the respective cast part model is formed on each of two cast part models adjacent to one another before the division of the overall model by introducing at least one recess into the overall model .
  • This design of the method according to the invention ensures that all cast part models have the properties mentioned above, so that all cast part models can be treated equally and the elements created by casting can be assembled without joints.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in the method, by introducing several recesses into the overall model, a number of three reference surfaces for each of the cast partial models corresponding to the number of recesses are formed.
  • the invention can advantageously be designed in that, in the method, the recesses are designed as slots running essentially parallel to a division plane.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in each case two reference surfaces of casting partial models which are adjacent to one another before the division of the overall model are arranged alongside one another without a gap along a division plane.
  • the invention further relates to an overall model for creating cast partial models for elements of a component composed of several elements by dividing the overall model of the component in the region of at least one division plane, which has at least one recess lying in the region of a division plane, through the boundary surface of which a reference surface of a cast partial model lying in the division plane is formed.
  • FIG. 1 shows a simple hollow cylinder 1 as a complete model 1 in a side view.
  • the hollow cylinder has six slot-shaped recesses 2, 3, of which only two are visible in FIG. 1.
  • the hollow cylinder 1 is divided by the parting plane 4 into two half hollow cylinders 5, 6, which form the partial cast models 5, 6.
  • the recesses 2, 3 are arranged such that the recess 2 is delimited on one of its sides by a reference surface 7 of the cast part model 6 (half hollow cylinder 6) lying exactly in the division plane 4.
  • the recess 3 is delimited on one of its sides by a reference surface 8 of the cast part model 5 (half hollow cylinder 5) lying in the division plane 4.
  • the reference surfaces 7, 8 are highlighted in FIG. 1 by a larger line width.
  • the hollow cylinder becomes divided by a continuous recess 9, whose overall model-side interfaces are indicated in FIG. 1 by the dashed lines 10, 11.
  • the division plane 4 runs between the interfaces 10, 11 on the model side.
  • the continuous recess 9 is, for example, in the form of a saw cut, which excludes the regions 24 of the reference surfaces 7, 8.
  • the reference surfaces 7, 8, 12, 13, 14, 15 protrude or lie beyond the remaining boundary surfaces 16, 17, 18, 19, 20 of each partial cast model 5 facing the division plane 4 with these at least in one level.
  • each cast part model 5, 6 can be placed on a base plate 21, the surface 22 of which corresponds to the parting plane after the reference surfaces 14, 15 of the cast part model 6 have been placed. This is ensured by the fact that the reference surfaces 14, 15 determine the correct position of the cast part model relative to the base plate 21.
  • the resulting cavities 23 are filled before the casting of the partial cast model.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Zum Herstellen von Guß-Teilmodellen (5, 6) aus einem vorliegenden Gesamtmodell (1) für ein durch Gießen herzustellendes Bauteil wird das Gesamtmodell (1) zerteilt. Zur Lösung der Probleme, die durch den beim Sägen oder Schneiden entstehenden Materialschwund auftreten, werden vor dem Zerteilen des Gesamtmodells (1) Ausnehmungen (2, 3) in das Gesamtmodell eingebracht, deren Begrenzungsflächen Referenzflächen der durch die Teilung entstehenden Guß-Teilmodelle (5, 6) bilden. Die Referenzflächen (7, 8) liegen in der Teilungsebene (4) des Gesamtmodells (1). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Guß-Teilmodells für ein erstes Element eines aus mehreren Elementen zusammensetzbaren Bauteils durch Teilung eines Gesamtmodells des Bauteils im Bereich wenigstens einer Teilungsebene.
  • Verschiedene, durch ein Gußverfahren herzustellende Bauteile werden zweckmäßigerweise mit Hilfe von aus mehreren Teilen bestehenden Formen hergestellt. Dies ist beispielsweise bei solchen Bauteilen notwendig, die komplizierte Ausnehmungen mit Hinterschneidungen aufweisen, beispielsweise bei Gußrohren oder Flanschen mit einer kompliziert gestalteten inneren Oberfläche.
  • Für solche Bauteile wird zunächst ein Gesamtmodell geformt, das dieselbe Gestalt aufweist, wie der zu gießende Körper. Dann wird das Gesamtmodell zerteilt in Guß-Teilmodelle, die dann ihrerseits zur Herstellung von Negativteilformen für den Gußvorgang verwendet werden.
  • Die Teilung des Gesamtmodells in Guß-Teilmodelle kann durch verschiedene Abtragungstechniken (z. B. spanendes Bearbeiten oder Laserablation) bewerkstelligt werden. Allen dieser verfahren ist gemeinsam, daß eine Trennfuge mit endlicher Ausdehnung entsteht. Das bedeutet, daß die Guß-Teilmodelle nicht fugenlos wieder zu dem Gesamtmodell zusammengesetzt werden können. Bei der Herstellung der einzelnen Gußformen mit Hilfe der Guß-Teilmodelle muß dies berücksichtigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das Guß-Teilmodelle geschaffen werden können, die mit möglichst geringem Aufwand zur Erstellung von Grußformen dienen können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vor der Teilung wenigstens eine Ausnehmung in das Gesamtmodell eingebracht wird und durch eine Begrenzungsfläche der Ausnehmung wenigstens eine in der Teilungsebene liegende Referenzfläche des Guß-Teilmodells des ersten Elementes gebildet wird und bei dem danach das Gesamtmodell unter Auslassung der Bereiche der Referenzflächen durch Einbringen einer durchgehenden Ausnehmung, zwischen deren gesamtmodellseitigen Grenzflächen die Teilungsebene verläuft, geteilt wird.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Guß-Teilmodelle lassen sich mit besonders geringem Aufwand zur Erstellung von Gußformen verwenden. Die Referenzflächen dienen dazu, die Grenzflächen festzulegen, mit denen später die verschiedenen Gußformen aneinander angrenzen, wenn sie zu der Gesamt-Gußform zusammengesetzt sind. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß das Guß-Teilmodell mit den Referenzflächen an eine gerade Basisplatte angelegt wird. Die Oberfläche der Basisplatte definiert dann in bezug auf das Guß-Teilmodell die Teilungsebene. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist gewährleistet, daß die Referenzflächen in bezug auf die Teilungsebene weiter vorstehen, als die übrigen Teile des Guß-Teilmodells oder zumindest nicht hinter diesen zurückstehen. Es entstehen dadurch zwischen der Basisplatte und dem Guß-Teilmodell außerhalb der Bereiche der Referenzflächen gegebenenfalls Fugen, die vor der Erstellung der entsprechenden Gußform abgedichtet werden. Es ist durch das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet, daß die durch Abformen entstehenden Gußformen später wieder fugenlos zusammengesetzt werden können, indem sie in den Teilungsebenen aneinander angrenzen und daß dadurch eine Gesamt-Gußform entsteht, die in ihrenn Ausmaßen in negativer Form genau dem Gesamtmodell vor der Teilung entspricht.
  • Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, daß bei dem Verfahren an jedem von zwei vor der Teilung des Gesamtmodells aneinander angrenzenden Guß-Teilmodellen durch Einbringen jeweils wenigstens einer Ausnehmung in das Gesamtmodell wenigstens jeweils eine in einer Teilungsebene liegende Referenzfläche des jeweiligen Guß-Teilmodells gebildet wird.
  • Durch diese Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gewährleistet, daß alle Guß-Teilmodelle die obenerwähnten Eigenschaften aufweisen, so daß alle Guß-Teilmodelle gleich behandelt werden können und die durch Abgießen entstehende Elemente fugenlos zusammengesetzt werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei dem Verfahren durch Einbringen mehrerer Ausnehmungen in das Gesamtmodell eine der Anzahl der Ausnehmungen entsprechende Anzahl von jeweils drei in einer Teilungsebene liegenden Referenzflächen für jedes der Guß-Teilmodelle gebildet sind.
  • Durch Vorsehen von jeweils drei verschiedenen Referenzflächen wird eine genaue Festlegung der Teilungsebenen erreicht.
  • Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, daß bei dem Verfahren die Ausnehmungen als im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene verlaufende Schlitze ausgebildet sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jeweils zwei Referenzflächen von vor der Teilung des Gesamtmodells aneinander angrenzenden Guß-Teilmodellen entlang einer Teilungsebene abstandlos nebeneinander angeordnet sind.
  • Auf diese Weise kann ein zusammenhängender Bereich, in dem die Referenzflächen der aneinander grenzenden Guß-Teilmodelle liegen, beim Einbringen einer durchgehenden Ausnehmung zum Teilen des Gesamtmodells insgesamt ausgespart werden. In diesem Bereich hängen die aneinander angrenzenden GußTeilmodelle nicht mehr zusammen, so daß dort eine Teilung nicht notwendig ist. Dieser Bereich soll bei der Teilung ausgenommen werden, da ansonsten durch die Schnittbreite beim Einbringen der durchgehenden Ausnehmung eine der Referenzflächen eines der Guß-Teilmodelle beschädigt werden könnte.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Gesamtmodell zum Erstellen von Guß-Teilmodellen für Elemente eines aus mehreren Elementen zusammengesetzten Bauteils durch Teilung des Gesamtmodells des Bauteils im Bereich wenigstens einer Teilungsebene, das wenigstens eine im Bereich einer Teilungsebene liegende Ausnehmung aufweist, durch deren eine Begrenzungsfläche eine in der Teilungsebene liegende Referenzfläche eines Guß-Teilmodells gebildet ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend beschrieben.
  • Dabei zeigt in einer schematischen Darstellung anhand eines einfachen Hohlzylinders
    • Figur 1 den Hohlzylinder in einer Seitenansicht,
    • Figur 2 eine Seitenansicht eines Guß-Teilmodells nach der Teilung,
    • Figur 3 die beiden Guß-Teilmodelle des Hohlzylinders nach der Teilung des gesamten Modells, in auseinandergedrehter Stellung in einer Draufsicht auf die Teilungsebene.
    • Figur 4 eines der Guß-Teilmodelle in der Anlage an eine Basisplatte.
  • Figur 1 zeigt beispielsweise als Gesamtmodell 1 einen einfachen Hohlzylinder 1 in einer Seitenansicht. Der Hohlzylinder weist sechs schlitzförmige Ausnehmungen 2, 3 auf, von denen in der Figur 1 nur zwei sichtbar sind. Der Hohlzylinder 1 ist durch die Teilungsebene 4 in zwei halbe Hohlzylinder 5, 6 geteilt, die die Guß-Teilmodelle 5, 6 bilden. Die Ausnehmungen 2, 3 sind so angeordnet, daß die Ausnehmung 2 auf einer ihrer Seiten durch eine genau in der Teilungsebene 4 liegende Referenzfläche 7 des Guß-Teilmodells 6 (halber Hohlzylinder 6) begrenzt ist. Die Ausnehmung 3 ist auf einer ihrer Seiten durch eine in der Teilungsebene 4 liegende Referenzfläche 8 des Guß-Teilmodells 5 (halber Hohlzylinder 5) begrenzt. Die Referenzflächen 7, 8 sind in der Figur 1 durch eine größere Strichstärke hervorgehoben.
  • Nach dem Einbringen der Ausnehmungen 2, 3 in den Hohlzylinder 1 und der übrigen, in der Figur nicht dargestellten Ausnehmungen, die auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Hohlzylinders 1 liegen, wird der Hohlzylinder durch eine durchgehende Ausnehmung 9 geteilt, deren gesamtmodellseitige Grenzflächen in der Figur 1 durch die gestrichelten Linien 10, 11 angedeutet sind. Die Teilungsebene 4 verläuft zwischen den gesamtmodellseitigen Grenzflächen 10, 11. Die durchgehende Ausnehmung 9 ist beispielsweise als Sägeschnitt ausgebildet, der die Bereiche 24 der Referenzflächen 7, 8 ausnimmt.
  • Bei den durch die Teilung entstehenden Guß-Teilmodellen ragen die Referenzflächen 7, 8, 12, 13, 14, 15 über die übrigen, der Teilungsebene 4 zugewandten Begrenzungsflächen 16, 17, 18, 19, 20 eines jeden Teil-Gußmodells 5 hinaus oder liegen mit diesen zumindest in einer Ebene.
  • Dies führt im Ergebnis dazu, daß jedes Guß-Teilmodell 5, 6 auf eine Basisplatte 21 aufgelegt werden kann, deren Oberfläche 22 nach der Anlage der Referenzflächen 14, 15 des Guß-Teilmodells 6 der Teilungsebene entspricht. Dies ist dadurch gewährleistet, daß die Referenzflächen 14, 15 die richtige Lage des Guß-Teilmodells zu der Basisplatte 21 festlegen. Die entstehenden Hohlräume 23 werden vor der Abformung des Guß-Teilmodells gefüllt.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Guß-Teilmodells (5, 6) für ein erstes Element eines aus mehreren Elementen zusammensetzbaren Bauteils durch Teilung eines Gesamtmodells (1) des Bauteils im Bereich wenigstens einer Teilungsebene (4), bei dem vor der Teilung wenigstens eine Ausnehmung (2, 3) in das Gesamtmodell (1) eingebracht wird und durch eine Begrenzungsfläche der Ausnehmung wenigstens eine in der Teilungsebene (4) liegende Referenzfläche (7, 8, 12, 13, 14, 15) des Guß-Teilmodells (5, 6) des ersten Elementes gebildet wird und bei dem danach das Gesamtmodell (1) unter Auslassung der Bereiche der Referenzflächen (7, 8, 12, 13, 14, 15) durch Einbringen einer durchgehenden Ausnehmung (9), zwischen deren gesamtmodellseitigen Grenzflächen (10, 11) die Teilungsebene (4) verläuft, geteilt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    bei dem an jedem der vor der Teilung des Gesamtmodells (1) aneinander angrenzenden Guß-Teilmodelle (5, 6) durch Einbringen jeweils wenigstens einer Ausnehmung 2, 3) in das Gesamtmodell (1) wenigstens jeweils eine in einer Teilungsebene (4) liegende Referenzfläche (7, 8, 12, 13, 14, 15) des jeweiligen Guß-Teilmodells (5, 6) gebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    bei dem durch Einbringen mehrerer Ausnehmungen (2, 3) in das Gesamtmodell (1) eine der Anzahl der Ausnehmungen (2, 3) entsprechende Anzahl von jeweils drei in einer Teilungsebene (4) liegenden Referenzflächen (7, 8, 12, 13, 14, 15) für jedes der Guß-Teilmodelle (5, 6), gebildet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei dem die Ausnehmungen (2, 3) als im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene (4) verlaufende Schlitze ausgebildet sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, bei dem jeweils zwei Referenzflächen (7, 8, 12, 13, 14, 15) von vor der Teilung des Gesamtmodells (1) aneinander angrenzenden Guß-Teilmodellen (5, 6) entlang einer Teilungsebene (4) abstandslos nebeneinander angeordnet sind.
  6. Gesamtmodell (1) zum Erstellen von Guß-Teilmodellen (5, 6) für Elemente eines aus mehreren Elementen zusammengesetzten Bauteils durch Teilung des Gesamtmodells (1) des Bauteils im Bereich wenigstens einer Teilungsebene (4), das wenigstens eine im Bereich einer Teilungsebene (4) liegende Ausnehmung (2, 3) aufweist, durch deren eine Begrenzungsfläche eine in der Teilungsebene (4) liegende Referenzfläche eines Guß-Teilmodells (5, 6) gebildet ist.
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