WO2009106326A1 - Druckgiessvorrichtung sowie verfahren zum druckgiessen eines werkstücks - Google Patents

Druckgiessvorrichtung sowie verfahren zum druckgiessen eines werkstücks Download PDF

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Roland Treitler
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    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product

Definitions

  • the invention relates to a die casting apparatus having a first die plate having a first die cavity and a second die plate, wherein the first and second die plates together form a mold, and a third die plate having a molten pouring device.
  • a die casting of the type mentioned is known from DE 37 35 735 C2. With this known die-casting device, castings should be able to be produced as economically and gently as possible.
  • the invention is therefore based on the object to provide a Druckgitvor- direction of the type mentioned, with the mold parts can be produced in a very simple and cost-effective manner substantially stress and distortion free.
  • the first and / or the second mold plate has at least one transition into the casting cavity receptacle for at least one insertion component and by contraction of the first and second mold plate, a sealing of the mold and a clamping of the insertion takes place. Due to this configuration, it is possible to connect the insertion component to the casting during the pressure casting process, thereby eliminating the additional joining operation step known from the prior art. For this purpose, the insertion component is inserted into the receptacle, which is located in the first mold plate and / or in the second mold plate.
  • the inserted insertion component is clamped in the receptacle so that it has a reproducible position relative to the casting cavity. If the casting cavity is then subsequently filled with melt, then not only the casting is produced, but at the same time the insertion component is connected to the casting by being embedded at least in regions in the casting. Due to the inclusion of the insertion component and the mentioned clamping process can thus complex in one operation, consisting of several elements (cast element (s) and insert component (s)) produce existing workpieces.
  • the first and the second mold plate are movable mold plates. This means that both mold plates can be moved, that is, they are mounted correspondingly movable to bring the insert member into the receptacle, close the mold and perform a demoulding of the workpiece can.
  • the third mold plate is a fixed mold plate. This mold plate has a pouring device for the melt in order to bring them into the mold can. It is advantageous if the first mold plate has the receptacle or a portion thereof. If the receptacle is formed only in the first mold plate, then the second mold plate has no receptacle. However, it is also possible for one portion of the receptacle to be formed by the first mold plate and another portion of the receptacle to be formed by the second mold plate. Furthermore, it is possible that the receptacle is formed only in the second mold plate. If the two mold plates are moved together, then a cavity for the insertion component is formed, which corresponds to the (total) recording.
  • the second mold plate has a second casting cavity. Accordingly, the casting cavity may be formed either in the first mold plate or formed by the first mold plate having a first mold cavity and the second mold plate having a second mold cavity, the first and second mold cavities taken together forming the (entire) mold cavity.
  • the second mold plate may have the receptacle or a portion thereof.
  • the further portion is formed in the first mold plate, wherein both parts together form the receptacle for the insertion component. It is also possible that only the second mold plate has the receptacle.
  • the insertion component may in particular be a profile, in particular an extruded profile, which is connected to the casting or to a plurality of castings.
  • the die casting apparatus is preferably a light metal die casting apparatus. As a result, light metal or a light metal alloy is used as the melt.
  • the invention further relates to a method for die casting a workpiece having at least one casting and at least one insertion component, wherein by inserting at least two mold plates, the insert member is clamped between them and at least one casting cavity of the mold plates is sealed by this method.
  • Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a
  • FIG. 3 shows a workpiece produced with the pressure casting device of FIGS. 1 and 2, respectively.
  • FIG. 1 shows a pressure casting apparatus 1 which has a first mold plate 2, a second mold plate 3 and a third mold plate 4.
  • the mold plates 2 to 4 are associated with a frame 5, wherein the first mold plate 2 and the second mold plate 3 in the Rieh- tions of the double arrow 6 are moved back and forth in the frame 5 are stored.
  • the third mold plate 4 is fixedly arranged in the frame 5; it represents a fixed mold plate.
  • the third mold plate 4 has a pouring device 7, can be supplied to the melt during die casting. Insertion components 8 can be placed between the mold plates 2 and 3, so that they are partly or entirely cast in during the pressure casting process. In detail, this will be explained with reference to FIG 2.
  • FIG. 2 shows that the first mold plate 2 has a first casting cavity 9, which comprises two cavity regions 10 and 11 with which individual casting nodes 18 can be produced. Further, the first mold plate 2 has a receptacle 12 in the form of depressions, which consists of three receiving areas 13, 14 and 15. The receiving areas 13, 14 and 15 respectively end on both sides into the cavity areas 10 and 11.
  • the second mold plate 3 is provided with a gate engraving 16, which faces the mold plate 4 and can cooperate with the pouring device 7.
  • the procedure is as follows:
  • the three insertion components 8 become used in the receiving areas 13, 14 and 15.
  • the mold 19 formed from the mold plates 2 and 3 is moved together, so that in this way the mold 19 sealingly closed and at the same time the Einsetzbaumaschine 8 are clamped positionally accurate. This means that the Einsetzbaumaschine 8 are acted upon by the mold plate 3 holding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung (1 ) mit einer ersten Formplatte (2), die eine erste Gusskavität (9) aufweist und mit einer zweiten Formplatte (3), wobei die erste und die zweite Formplatte (2,3) zusammen eine Form (19) bilden, und mit einer dritten Formplatte (4), die eine Eingießvorrichtung (7) für eine Schmelze aufweist. Es ist vorgesehen, dass die erste und/oder die zweite Formplatte (2,3) mindestens eine in die Gusskavität (9) übergehende Aufnahme (12) für mindestens ein Einsetzbauteil (8) aufweist und durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte (2,3) eine Abdichtung der Form (19) und ein Festklemmen des Einsetzbauteils (8) erfolgt. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Druckgießvorrichtung sowie Verfahren zum Druckgießen eines Werkstücks
Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung mit einer ersten Formplatte, die eine erste Gusskavität aufweist und mit einer zweiten Formplatte, wobei die erste und die zweite Formplatte zusammen eine Form bilden, und mit einer dritten Formplatte, die eine Eingießvorrichtung für eine Schmelze aufweist.
Eine Druckgießvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 37 35 735 C2 bekannt. Mit dieser bekannten Druckgießvorrich- tung sollen Gussstücke möglichst wirtschaftlich und schonend hergestellt werden können.
Es ist ferner bekannt, zur Herstellung eines Werkstücks mittels einer Druckgießvorrichtung ein Gussstück herzustellen, das zur Vervollständigung des Werkstücks anschließend mit einem weiteren, nicht als Gussstück hergestellten Bauteil verbunden wird. Dieses Verbinden erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt und wird durch Verschweißen realisiert, wobei der Schweißprozess Verzüge und Eigenspannungen in dem zu fertigenden Werkstück verursachen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckgießvor- richtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der auf sehr einfache und kostengünstige Weise Formteile im Wesentlichen spannungs- und verzugsfrei hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste und/oder die zweite Formplatte mindestens eine in die Gusskavität übergehende Aufnahme für mindestens ein Einsetzbauteil aufweist und durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte eine Abdichtung der Form und ein Festklemmen des Einsetzbauteils erfolgt. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, beim Druckgießvorgang das Einsetzbauteil mit dem Gussstück zu verbinden, wo- durch der aus dem Stand der Technik bekannte, zusätzliche Verbin- dungsarbeitsschritt entfällt. Das Einsetzbauteil wird hierzu in die Aufnahme eingesetzt, die sich in der ersten Formplatte und/oder in der zweiten Formplatte befindet. Durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte wird einerseits eine Abdichtung der Form erreicht und andererseits das eingesetzte Einsetzbauteil in der Aufnahme festgeklemmt, sodass es eine reproduzierbare Position relativ zur Gusskavität aufweist. Wird nun anschließend die Gusskavität mit Schmelze befüllt, so wird nicht nur das Gussstück erzeugt, sondern gleichzeitig das Einsetzbauteil mit dem Gussstück verbunden, indem es zumindest bereichsweise im Gussstück eingebettet wird. Aufgrund der Aufnahme für das Einsetzbauteil und dem erwähnten Klemmvorgang lassen sich somit in einem Arbeitsgang komplexe, aus mehreren Elementen (Gusselement(en) und Einsetzbauteil(en)) bestehende Werkstücke erzeugen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Formplatte bewegliche Formplatten sind. Dies bedeutet, dass beide Formplatten verfahren werden können, das heißt, sie sind entsprechend verfahrbar gelagert, um das Einsetzbauteil in die Aufnahme einbringen, die Form schließen und eine Entformung des Werkstücks durchführen zu können.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die dritte Formplatte eine feststehende Formplatte ist. Diese Formplatte weist eine Eingießvorrichtung für die Schmelze auf, um diese in die Form einbringen zu können. Es ist vorteilhaft, wenn die erste Formplatte die Aufnahme oder einen Anteil davon aufweist. Ist die Aufnahme nur in der ersten Formplatte ausgebildet, so weist die zweite Formplatte keine Aufnahme auf. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Anteil der Aufnahme von der ersten Formplatte und ein anderer Anteil der Aufnahme von der zweiten Formplatte gebildet werden. Ferner ist es möglich, dass die Aufnahme nur in der zweiten Formplatte ausgebildet ist. Werden die beiden Formplatten zusammengefahren, so wird ein Hohlraum für das Einsetzbauteil ausgebildet, der der (gesamten) Aufnahme ent- spricht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Formplatte eine zweite Gusskavität aufweist. Demzufolge kann die Gusskavität entweder in der ersten Formplatte ausgebildet sein oder dadurch erzeugt werden, dass die erste Formplatte eine erste Gusskavität und die zweite Formplatte eine zweite Gusskavität aufweist, wobei die erste und die zweite Gusskavität zusammengenommen die (gesamte) Gusskavität bilden.
Wie bereits erwähnt, kann die zweite Formplatte die Aufnahme oder einen Anteil davon aufweisen. Der weitere Anteil ist in der ersten Formplatte ausgebildet, wobei beide Anteile zusammen die Aufnahme für das Einsetzbauteil bilden. Es ist auch möglich, dass nur die zweite Formplatte die Aufnahme aufweist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass durch Verfahren der ersten Formplatte die Abdichtung der Form und das Festklemmen des Einsetz- bauteils erfolgt. Bei dem Einsetzbauteil kann es sich insbesondere um ein Profil, insbesondere um ein Strangpressprofil, handeln, das mit dem Gussstück oder mit mehreren Gussstücken verbunden wird.
Bevorzugt handelt es sich bei der Druckgießvorrichtung um eine Leichtmetall-Druckgießvorrichtung. Demzufolge wird als Schmelze Leichtmetall oder eine Leichtmetall-Legierung verwendet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Druckgießen eines Werkstücks, das mindestens ein Gussstück und mindestens ein Einsetzbauteil aufweist, wobei durch Verfahren von mindestens zwei Formplatten das Einsetzbauteil klemmend zwischen ihnen gehalten und durch dieses Verfahren mindestens eine Gusskavität der Formplatten abgedichtet wird.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt:
Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer
Druckgießvorrichtung,
Figur 2 die Druckgießvorrichtung der Figur 1 in perspektivischer
Ansicht und
Figur 3 ein Werkstück, hergestellt mit der Druckgießvorrichtung der Figuren 1 beziehungsweise 2.
Die Figur 1 zeigt eine Druckgießvorrichtung 1 , die eine erste Formplatte 2, eine zweite Formplatte 3 und eine dritte Formplatte 4 aufweist. Die Formplatten 2 bis 4 sind einem Gestell 5 zugeordnet, wobei die erste Formplatte 2 und die zweite Formplatte 3 in die Rieh- tungen des Doppelpfeils 6 hin- beziehungsweise herverfahrbar im Gestell 5 gelagert sind. Damit bilden die Formplatten 2 und 3 bewegliche Formplatten. Die dritte Formplatte 4 ist fest im Gestell 5 angeordnet; sie stellt eine feststehende Formplatte dar.
Die dritte Formplatte 4 weist eine Eingießvorrichtung 7 auf, mit der Schmelze beim Druckgießen zugeführt werden kann. Zwischen die Formplatten 2 und 3 sind Einsetzbauteile 8 platzierbar, sodass diese beim Druckgießvorgang teilweise oder ganz mit eingegossen werden. Im Einzelnen wird hierauf anhand der Figur 2 eingegangen.
Die Figur 2 zeigt, dass die erste Formplatte 2 eine erste Gusskavität 9 aufweist, die zwei Kavitätsbereiche 10 und 11 umfasst, mit denen einzelne Gussknoten 18 hergestellt werden können. Ferner weist die erste Formplatte 2 eine Aufnahme 12 in Form von Vertiefungen auf, die sich aus drei Aufnahmebereichen 13, 14 und 15 zusammensetzt. Die Aufnahmebereiche 13, 14 und 15 gehen jeweils beidseitig end- seits in die Kavitätsbereiche 10 und 11 über. Die zweite Formplatte 3 ist mit einer Angussgravur 16 versehen, die der Formplatte 4 zugewandt liegt und mit der Eingießvorrichtung 7 zusammenwirken kann.
Um ein Werkstück 17 gemäß Figur 3 mittels der Druckgießvorrich- tung 1 herzustellen, das drei Einsetzbauteile 8 aufweist, die jeweils beidendig von Gussknoten 18 umgössen sind, sodass mit dem Druckgießvorgang gleichzeitig ein Fügevorgang durchgeführt wird, wird wie folgt vorgegangen: Die drei Einsetzbauteile 8 werden in die Aufnahmebereiche 13, 14 und 15 eingesetzt. Anschließend wird die aus den Formplatten 2 und 3 gebildete Form 19 zusammengefahren, sodass hierdurch die Form 19 abdichtend geschlossen und gleichzeitig die Einsetzbauteile 8 positionsgenau festgeklemmt werden. Dies bedeutet, dass die Einsetzbauteile 8 von der Formplatte 3 haltend beaufschlagt werden. Zur Durchführung des anschließenden Druckgießvorgangs liegen alle Formplatten 2 bis 4 aneinander, so- dass eine durch die Eingießvorrichtung 7 eingebrachte Schmelze über die Angussgravur 16 in die Kavitätsbereiche 10 und 11 gelangt, wodurch dort die Gussknoten 18 ausgebildet werden, in denen die Einsetzbauteile 8 beidendig eingegossen sind. Anschließend werden die Formplatten 2 bis 4 auseinandergefahren, das heißt es folgt ein Entformungsvorgang. Damit ist das Werkstück 17 gemäß Figur 3 fertiggestellt, das beispielsweise ein Hilfsrahmen für ein Personenkraftwagen ist, bei dem von den beiden Gussknoten 18 als Strangpressprofile ausgebildete Einsetzbauteile 8 gehalten sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, als Einsetzbauteile mindestens ein Gussteil zu verwenden, das zuvor hergestellt wurde und nunmehr mit der Druckgießvorrichtung der Figuren 1 und 2 mit mindestens einem weiteren Gussteil durch teilweise erfolgendes Umgießen verbunden wird. Von Besonderheit ist, dass bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung 1 drei Formplatten 2 bis 4 vorgesehen sind, wobei die mittlere Formplatte 3 dazu dient, mindestens ein Einsetz- bauteil 8 einzuklemmen und gleichzeitig die Form 19 abzudichten.

Claims

Ansprüche
1. Druckgießvorrichtung mit einer ersten Formplatte, die eine erste Gusskavität aufweist und mit einer zweiten Formplatte, wobei die erste und die zweite Formplatte zusammen eine Form bilden, und mit einer dritten Formplatte, die eine Eingießvorrichtung für eine Schmelze aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Formplatte (2,3) mindestens eine in die Gusskavität (9) übergehende Aufnahme (12) für mindestens ein Einsetzbauteil (8) aufweist und durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte (2,3) eine Abdichtung der Form (19) und ein Festklemmen des Einsetzbauteils (8) erfolgt.
2. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Formplatte (2,3) bewegliche Formplatten sind.
3. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Formplatte (4) eine feststehende Formplatte ist.
4. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Formplatte (2) die Aufnahme (12) oder einen Anteil davon aufweist.
5. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formplatte (3) eine zweite Gusskavität aufweist.
6. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formplatte (3) die Aufnahme (12) oder einen Anteil davon aufweist.
7. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verfahren der ersten
Formplatte (2) die Abdichtung der Form (19) und das Festklemmen des Einsetzbauteils (8) erfolgt.
8. Druckgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsetzbauteil (8) ein Pro- fil, insbesondere ein Strangpressprofil, ist.
9. Druckgießvorrichtung gekennzeichnet durch die Ausbildung als Leichtmetall- oder Leichtmetall-Legierungs-Druckgießvorrichtung.
10. Verfahren zum Druckgießen eines Werkstücks, das mindestens ein Gussstück und mindestens ein Einsetzbauteil aufweist, wobei durch Verfahren von mindestens zwei Formplatten das Einsetzbauteil klemmend zwischen ihnen gehalten und durch dieses Verfahren mindestens eine Gusskavität der Formplatten abgedichtet wird.
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