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DE102005051561B3 - Producing cylinder cavity in cylinder crankcase, cast from light metal alloy in sand mold, by using cooled metal rod as core to give very low porosity cylinder bearing surface - Google Patents

Producing cylinder cavity in cylinder crankcase, cast from light metal alloy in sand mold, by using cooled metal rod as core to give very low porosity cylinder bearing surface Download PDF

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DE102005051561B3
DE102005051561B3 DE102005051561A DE102005051561A DE102005051561B3 DE 102005051561 B3 DE102005051561 B3 DE 102005051561B3 DE 102005051561 A DE102005051561 A DE 102005051561A DE 102005051561 A DE102005051561 A DE 102005051561A DE 102005051561 B3 DE102005051561 B3 DE 102005051561B3
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sand mold
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casting
metal
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Expired - Lifetime
Application number
DE102005051561A
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German (de)
Inventor
Jutta Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Martinrea Honsel Germany GmbH
Original Assignee
Honsel Werke AG
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Publication date
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Application filed by Honsel Werke AG filed Critical Honsel Werke AG
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Abstract

The use of cooled metal rod(s) is claimed as core for the production of the cylinder cavity in a cylinder crankcase, cast from a light metal alloy in a sand mold and having at least one cylinder, for producing a very low porosity cylinder bearing surface suitable for application of an abrasion-resistant coating. Independent claims are included for: (1) a plant for casting a cylinder crankcase of light metal alloy in a sand mold formed as a core package (6) with: a casting plate (7), on which the core packet is positioned using cams (10); a receiving frame lowerable by a cylinder (1) and positioned using centering pieces (11, 12) and casting plate height adjusters (16, 17); and cooled metal rod(s) (5), positioned on the receiving frame in a guide (4) and insertable into opening(s) in the sand mold, as core for producing the cylinder cavity; (2) a corresponding cylinder crankcase production method, including the insertion of the metal rod(s) as core for producing the cylinder cavity, where the rods cause targeted, intensive abstraction of heat from the melt, directed pore-free solidification in the cylinder bearing surface region and good penetration through the whole wall thickness.

Description

Die Erfindung betrifft das Herstellen von Leichtmetall-Zylinderkurbelgehäusen mit einem oder mehreren Zylindern im Sandguss.The The invention relates to the production of light metal cylinder crankcases with one or more cylinders in sand casting.

Auf Grund des gegenüber Eisenwerkstoffen niedrigeren spezifischen Gewichts werden in Verbrennungskraftmaschinen für Kraftfahrzeuge in großen Stückzahlen Zylinderkurbelgehäuse aus Aluminium- und/oder Magnesiumlegierungen eingesetzt. Diese werden je nach ihrer Geometrie, den Bauteilanforderungen und der Wirtschaftlichkeit mit den Verfahren: Druckguss, Schwerkraftkokillenguss, Niederdruckkokillenguss, Schwerkraftsandguss oder Nieder-drucksandguss hergestellt.On Reason of opposite Iron materials of lower specific gravity are used in internal combustion engines for motor vehicles in big numbers cylinder crankcase used from aluminum and / or magnesium alloys. These will depending on their geometry, component requirements and cost-effectiveness with the following processes: die casting, gravity die casting, low pressure die casting, Gravity sand casting or low-pressure sand casting produced.

Auf Grund der Eigenschaften der Aluminium- und Magnesiumgusslegierungen sind diese Werkstoffe, mit Ausnahme der übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen, ohne zusätzliche Maßnahmen nicht geeignet, eine abriebfeste Zylinderlauffläche bei Kolbenmotoren darzustellen. Deshalb werden in den meisten Fällen separate Zylinderbuchsen aus speziellen Werkstoffen, z.B. Grauguss, eingegossen oder nachträglich eingesetzt. Eine weitere Alternative stellt das Eingießen von komplexen Inserts dar. Nur durch Abguss eines Zylinderkurbelgehäuses als so genannter Monoblock aus einer übereutektischen AlSi- Legierung lassen sich ausreichend abriebfeste Zylinderlaufflächen ohne eingesetzte oder eingegossene Zylinderlausbuchsen oder Inserts erreichen, jedoch sind diese übereutektischen AlSi-Legierungen schwierig zu vergießen und mechanisch zu bearbeiten.On Reason of the properties of the aluminum and magnesium casting alloys are these materials, with the exception of hypereutectic aluminum-silicon alloys, without additional activities not suitable to represent an abrasion-resistant cylinder surface in piston engines. That's why in most cases separate cylinder liners made of special materials, e.g. Cast iron, cast or subsequently used. Another alternative is the pouring of complex insert only by casting a cylinder crankcase as so-called monobloc from a hypereutectic AlSi alloy sufficiently abrasion-resistant cylinder surfaces without inserted or cast Cylinder liners or inserts reach, however, these are over-eutectic AlSi alloys difficult to shed and process mechanically.

Eine weitere Möglichkeit zum Erzielen geeigneter Laufflächen bietet das Beschichten der Zylinderrohre nach unterschiedlichen Verfahren, z.B. dem Lichtbogen-Drahtspritzen, wobei unterschiedliche Präparate auf die Laufflächen aufgebracht werden. Dadurch erübrigt sich das Einsetzen von Buchsen mit dem Vorteil, ein breites Spektrum an Gusslegierungen für das Gehäuse verwenden zu können.A another possibility for achieving suitable running surfaces provides the coating of the cylinder tubes for different Method, e.g. the arc wire spraying, with different preparations on the treads be applied. Thereby unnecessary the insertion of jacks with the advantage of a wide range on cast alloys for the housing to be able to use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Herstellung von Leichtmetall-Zylinderkurbelgehäusen mit einem oder mehreren Zylindern in Reihen- oder V-Anordnung im Sandgussverfahren zu ermöglichen, deren Zylinderlaufflächen nach einer Beschichtung ausreichend abriebfest sind, ohne eingegossene Zylinderlausbuchsen oder eine abriebfeste, jedoch schwierig zu bearbeitende übereutektische AlSi-Legierung zu erfordern.Of the Invention is based on the object, the production of light metal cylinder crankcases with One or more cylinders in a series or V arrangement in the sand casting process to enable their cylinder surfaces after a coating sufficiently resistant to abrasion, without embedded Cylinder liners or an abrasion-resistant, but difficult-to-machine hypereutectic AlSi alloy to require.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird die Verwendung von wenigstens einer gekühlten Metallpinole als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums eines in einer Sandform gegossenen Zylinderkurbelgehäuses aus einer Leichtmetalllegierung mit wenigstens einem Zylinder zum Erzielen einer zum Aufbringen einer abriebfesten Beschichtung geeigneten Zylinderlauffläche mit sehr geringer Porosität vorgeschlagen.outgoing From this task, the use of at least one cooled metal quill as the core for the formation of the cylinder cavity of a cast in a sand mold cylinder crankcase from a light metal alloy with at least one cylinder for Achieving a suitable for applying an abrasion-resistant coating Cylinder surface with very low porosity proposed.

Des Weiteren wird zur Lösung dieser Aufgabe eine Gießanlage zum Gießen eines Zylinderkurbelgehäuses aus einer Leichtmetalllegierung in einer als Kernpaket ausgebildeten Sandform mit einer Gießplatte, auf der das Kernpaket mittels Knaggen definiert positioniert ist, einem mittels eines Hubzylinders absenkbaren, mittels Zentrierstücken und Elementen zur Höhenjustierung an der Gießplatte definiert positionierten Aufnahmerahmen und wenigstens einer am Aufnahmerahmen in einer Führung definiert positioniert, in wenigstens eine Öffnung in der Sandform einfahrbaren, gekühlten Metallpinole als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums vorgeschlagen.Of Further becomes the solution this task a casting plant for casting a cylinder crankcase made of a light metal alloy in a core package designed as Sand mold with a casting plate, on which the core package is defined by means of catches, a Lowerable by means of a lifting cylinder, by means of centering and Elements for height adjustment at the casting plate defined positioning frames and at least one am Recording frame in a guide defined, retractable into at least one opening in the sand mold, cooled Metal quill as the core for suggested the formation of the cylinder cavity.

Schließlich wird auch noch zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen von Zylinderkurbelgehäusen aus einer Leichtmetalllegierung mit wenigstens einem Zylinder durch Gießen in einer Sandform vorgeschlagen, bei dem wenigstens eine gekühlte Metallpinole als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums definiert positioniert in die Sandform eingefahren wird, die eine gezielte, intensive Wärmeabfuhr aus der Leichtmetallschmelze für eine gerichtete, möglichst porenfreie Erstarrung im Bereich der Zylinderlauffläche bei guter Durchspeisung über die gesamte Wandstärke bewirkt.Finally will even to the solution the task of a method for producing cylinder crankcases from a light metal alloy with at least one cylinder to water proposed in a sand mold in which at least one cooled metal quill as the core for the formation of the cylinder cavity defined positioned in the Sand mold is retracted, which is a targeted, intensive heat dissipation from the light metal melt for a directed, possible pore-free solidification in the area of the cylinder surface good feed over the entire wall thickness causes.

Zwar ist es bekannt, in Sandformen eine gezielte Wärmeabfuhr durch das Einformen von Kühleisen zu erreichen. Zweck dieser Kühleisen ist es, durch eine gezielte Wärmeabfuhr in Bereichen mit dicken Wandstärken eine gerichtete Erstarrung mit guter Durchspeisung über die gesamte Wandstärke zu erreichen, um eine Lunkerbildung in den Bereichen mit größeren Wandstärken zu vermeiden. Das Einformen von Kühleisen ist kompliziert und aufwändig, die Intensität der Kühlung ist durch die Geometrie und Masse der Kühleisen beschränkt, da diese die vom flüssigen Metall aufgenommene Wärme lediglich an die Sandform abgeben können, die eine schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzt. Auch das Entfernen der mit Kühleisen versehenen Kerne ist aufwändig.Though It is known in sand molds targeted heat removal by molding of cooling iron to reach. Purpose of this cooling iron it is, through a targeted heat dissipation in areas with thick wall thicknesses a directional solidification with good feed through the entire wall thickness to achieve a voids formation in areas with larger wall thicknesses too avoid. The molding of cooling iron is complicated and expensive, the intensity the cooling is limited by the geometry and mass of the cooling iron, since these are the ones from the liquid one Metal absorbed heat can only give off to the sand mold, which has a poor thermal conductivity has. Also, the removal of the cored iron cores is consuming.

Andererseits sind gekühlte Metallpinolen beim Druck- und Kokillenguss, die mechanisch in die Dauerform eingefahren werden, ebenfalls bekannt. Diese gekühlten Metallpinolen dienen jedoch nicht dazu, die Oberflächenqualität der sie berührenden Metallschmelze zu verbessern, sondern dienen dazu, im Gussstück Hohlräume zu schaffen und dienen somit im Wesentlichen als Gießkerne, die wie die anderen Bereiche einer Dauerform stets gekühlt sein müssen und die selbstverständlich zum Entformen des Gussstücks aus der Form herausgefahren werden müssen, wenn sie nicht in Entformungsrichtung verlaufen.On the other hand, cooled metal quills are also known in pressure and chill casting, which are mechanically retracted into the permanent mold. However, these cooled metal quillars do not serve to improve the surface quality of the molten metal contacting them, but serve to create cavities in the casting and serve thus essentially as casting cores, which must always be cooled like the other areas of a permanent mold and of course must be moved out to remove the casting from the mold, if they do not run in Entformungsrichtung.

Die Erfindung geht somit von der Überlegung aus, dass die bisher üblichen Sandkerne für die Zylinderhohlräume durch in die Sandform ein- und ausfahrbare, gekühlte Metallpinolen ersetzt werden, die nicht ortsfeste oder verschiebbare Bestandteile der Gussform sind, sondern die unabhängig von der Sandform, die vorzugsweise als Kernpaket ausgebildet ist, an der Gießanlage befestigt sind und von dort in die entsprechenden Öffnungen der präzise positionierten Zylinderkurbelgehäuseform ein- und ausfahren.The Invention is thus based on the consideration, that the usual ones Sand cores for the cylinder cavities replaced by in the sand form retractable and extendable, cooled metal quills which are not fixed or displaceable components of the mold are, but the independent from the sand mold, which is preferably formed as a core package, at the casting plant are fixed and from there into the appropriate openings the precise one positioned cylinder crankcase shape move in and out.

Dieses Ein- und Ausfahren lässt sich programmieren und automatisch durchführen, wobei die Bewegung der gekühlten Metallpinolen in der Weise programmiert ist, dass das Ausfahren aus der Sandform in Abhängigkeit von der Gießtemperatur und der Erstarrungsgeschwindigkeit zeitlich gesteuert so erfolgt, dass kein Aufschrumpfen der Zylinderwand auf die Metallpinole und keine Beschädigung der Oberfläche der Zylinderwand eintreten.This Retract and extend leaves to program and perform automatically, with the movement of the cooled Metal quills programmed in such a way that the extension from the sand mold depending from the casting temperature and the solidification rate is timed so that no shrinking of the cylinder wall on the metal quill and no damage the surface enter the cylinder wall.

Dies ist bei kleinen gekühlten Metallpinolen, wie sie in der US 4,875,518 in Verbindung mit dem Niederdruck-Kokillenguss beschrieben ist, nicht notwendig, da die in das Gussstück hineinragenden Pinolenteile kleinen Durchmessers stark konisch ausgebildet sein können und daher leicht entformbar sind. Die erfindungsgemäßen gekühlten Metallpinolen haben einen Durchmesser der im Wesentlichen der Zylinderbohrung entspricht, und ihre Länge beträgt in der Regel ungefähr das Doppelte der Zylinderbohrung. Bei diesen Abmessungen ist eine stark konische Gestaltung der gekühlten Metallpinolen nicht möglich, da hierdurch im Bereich des kleinsten Durchmessers bei der mechanischen Bearbeitung so viel Metall abgetragen werden müsste, dass die porenfreie Oberflächenschicht der Zylinderlauffläche mit abgetragen würde und der mit der Erfindung angestrebte Zweck verfehlt würde. Dementsprechend werden die gekühlten Metallpinolen aus der Gießform herausgezogen, sobald das flüssige Metall in diesem Bereich ausreichend erstarrt und formhaltend ist.This is for small chilled metal quillas, as in the US 4,875,518 described in connection with the low-pressure chill casting, not necessary, since the projecting into the casting pinhole parts of small diameter can be highly conical and therefore are easily demoulded. The cooled metal quills according to the invention have a diameter substantially corresponding to the cylinder bore, and their length is usually about twice the cylinder bore. With these dimensions, a highly conical design of the cooled metal quills is not possible because in the range of the smallest diameter in the mechanical processing so much metal would have to be removed that the pore-free surface layer of the cylinder surface would be removed with and the purpose sought by the invention would be missed , Accordingly, the cooled metal quill are pulled out of the mold as soon as the liquid metal in this area is sufficiently solidified and shape-retaining.

Dabei kann das Ausfahren beim Vorhandensein von mehreren Metallpinolen, das heißt bei Mehrzylinderkurbelgehäusen, aus der Sandform gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen.there can extend in the presence of several metal quills, this means in multi-cylinder crankcases, be made from the sand mold simultaneously or offset in time.

Durch die gezielte, intensive Wärmeabfuhr aus der Leichtmetallschmelze für eine gerichtete, möglichst porenfreie Erstarrung im Bereich der Zylinderlaufflächen mit guter Durchspeisung über die gesamte Wandstärke und über das gesamte Gussstück werden die Erstarrungszeiten des Gussteiles insgesamt verkürzt, und entferntere Partien, zum Beispiel Lagerstühle, erhalten ebenfalls verbesserte Gefügemerkmale. Auch die Produktivität lässt sich insgesamt steigern.By the targeted, intensive heat dissipation the light metal melt for a directed, possible pore-free solidification in the area of the cylinder surfaces with good feed over the entire wall thickness and over the entire casting shortening the solidification times of the casting as a whole, and more distant parts, for example storage chairs, also get improved Structural features. Also the productivity let yourself increase overall.

Sehr wichtig ist es, die Sandform bezüglich der Metallpinolen genau auszurichten und die Metallpinolen mit Bezug auf die Zylinderbohrungen genau zu zentrieren. Dementsprechend umfasst die Gießanlage, wie bereits erwähnt, genaue Führungen für das Kernpaket und die Metallpinolen und Zentriereinrichtungen an der Führung gegenüber dem Kernpaket. Diese Zentriereinrichtungen lassen sich bei einem mehrzylindrigen V-Motor besonders einfach verwirklichen, wenn die Führungen für die gekühlten Metallpinolen auf entsprechend dem Zylinderwinkel geneigte Flächen des Deckkerns aufsetzen.Very important is the sand mold with respect to the Align metal pegs accurately and the metal quills with respect to center exactly on the cylinder bores. Accordingly includes the casting plant, As already mentioned, precise guides for the Core package and the metal quills and centering at the guide across from the core package. These centers can be at a Particularly easy to realize multi-cylinder V-engine when the guides for the cooled Metal quills on inclined surfaces of the cylinder angle Put on the cover core.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren erläutert. In der Zeichnung ist eine Gießanlage zum Gießen eines Zylinderkurbelgehäuses aus einer Leichtmetalllegierung für einen V-Motor schematisch dargestellt.The Invention will be described below with reference to an illustrated in the drawing embodiment of the details explained. In the drawing is a casting machine for casting a cylinder crankcase from a light metal alloy for a V-engine schematically shown.

Es handelt sich um eine Niederdruck-Gießanlage, jedoch ist die Erfindung gleichermaßen auch zur Anwendung in einer Schwerkraft-Gießanlage geeignet.It is a low-pressure casting plant, but is the invention equally Also suitable for use in a gravity casting plant.

Eine feststehende Gießplatte 7 ist oberhalb eines mit Leichtmetallschmelze 13 gefüllten Niederdruckofens 9 angeordnet und mit diesem über ein Steigrohr 8 verbunden. Auf der Gießplatte ist eine als Kernpaket 6 ausgebildete Sandform angeordnet, die in der Kernmontagestation auf die Gießplatte 7 gesetzt und dort mittels Knaggen 10 definiert positioniert wird.A fixed casting plate 7 is above one with light metal melt 13 filled low pressure furnace 9 arranged and with this over a riser 8th connected. On the casting plate is one as a core package 6 formed sand mold placed in the core assembly station on the casting plate 7 set and there by means of catches 10 is positioned defined.

Mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 1 lässt sich ein Aufnahmerahmen 2 auf das Kernpaket 6 absenken, wobei sich am Aufnahmerahmen 2 angeordnete Zentrierelemente 11 in entsprechende Gegenstücke 12 auf der Gießplatte 7 einfügen, so dass eine definierte, exakte Position des Kernpakets 6 zum Aufnahmerahmen 2 gewährleistet ist. Zur definierten Höheneinstellung dienen die Elemente 17 am Aufnahmerahmen 2 und 16 auf der Gießplatte 7, die auf Anschlag gefahren werden.By means of a piston-cylinder unit 1 leaves a recording frame 2 on the core package 6 lower, taking on the recording frame 2 arranged centering elements 11 in corresponding counterparts 12 on the casting plate 7 insert, leaving a defined, exact position of the core package 6 to the recording frame 2 is guaranteed. The elements are used for defined height adjustment 17 on the recording frame 2 and 16 on the casting plate 7 who are driven to stop.

In der dargestellten, abgesenkten Stellung des Aufnahmerahmens 2 ist das Kernpaket 6 mittels einer Druckplatte 14 unter Einwirkung von Druckfedern 15 auf die Gießplatte 7 aufgepresst und wird gegenüber dem Gießdruck, der durch Beaufschlagung der Leichtmetallschmelze 13 mit Gasdruck im druckfesten Niederdruckofen 9 bei der Formfüllung entsteht, zusammengehalten.In the illustrated, lowered position of the receiving frame 2 is the core package 6 by means of a pressure plate 14 under the influence of compression springs 15 on the casting plate 7 pressed and is compared to the casting pressure, by applying the light metal melt 13 with gas pressure in pressure-resistant low-pressure furnace 9 created during the mold filling, held together.

Vor dem Füllen der Form mit Metallschmelze werden am Aufnahmerahmen 2 in Führungen 4 verschiebbare gekühlte Metallpinolen 5 programmgesteuert und durch Kolben-Zylinder-Einheiten 3 betätigt in den Formhohlraum eingeführt. Nach dem Füllen der Form mit Metallschmelze und Erstarrung wenigstens der Zylinderwände werden die Metallpinolen 5 automatisch nach einem vorgegebenen Programm herausgezogen.Before filling the mold with molten metal will be on the mounting frame 2 in guides 4 sliding cooled metal quills 5 programmatically and by piston-cylinder units 3 operated inserted into the mold cavity. After filling the mold with molten metal and solidification of at least the cylinder walls become the metal quills 5 automatically pulled out after a given program.

Um eine Aufschrumpfen und eine mögliche Beschädigung an der Oberfläche der Zylinderwandung zu verhindern, werden die Metallpinolen 5 programmgesteuert auf Grund vorgegebener Zeiten und Temperaturen gleichzeitig oder zeitlich versetzt aus der Form herausgezogen. Hierdurch ist es möglich, die Metallpinolen 5 ohne oder nur mit einer geringfügigen Entformungsschräge zu versehen. Durch die gezielte Wärmeabfuhr über die gekühlten Metallpinolen wird eine rasche, gerichtete Erstarrung der Zylinderwände erreicht und somit eine gute Oberfläche mit niedriger Porosität erzielt.To prevent shrinkage and possible damage to the surface of the cylinder wall, the metal quills are 5 programmatically based on predetermined times and temperatures simultaneously or staggered out of the mold. This makes it possible, the metal quills 5 without or only with a slight draft angle to provide. The targeted heat dissipation via the cooled metal quills achieves a rapid, directional solidification of the cylinder walls and thus achieves a good surface with low porosity.

Durch die gezielte Wärmeabfuhr in den Gießformen mit gerichteter Erstarrung und guter Durchspeisung über die gesamte Wandstärke lassen sich die Gefügemerkmale auch in entfernteren Partien, zum Beispiel in den Lagerstühlen, verbessern und die Produktivität insgesamt steigern.By the targeted heat dissipation in the molds with directional solidification and good feed through the entire wall thickness let the microstructure features even in more distant games, for example in the camp chairs, and improve the productivity increase overall.

Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Metallpinolen 5 gegenüber dem Kernpaket 6 mit den Zylinderbohrungen genau und mit kleinen Toleranzen positioniert werden, was durch die Positionierung des Kernpakets 6 mittels der Bolzen 10, der Zentrierelemente 11, 12 und der Elemente 16, 17 zur Höhenjustierung zwischen der Gießplatte 7 und dem Aufnahmerahme 2, der genauen Führung der Metallpinolen 5 am Aufnahmerahmen 2, sowie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Zylinderkurbelgehäuses eines V-Motors dadurch erreicht wird, dass die Führungen 4 für die Metallpinolen 5 entsprechend dem Zylinderwinkel auf geneigte Flächen des Deckkerns des Kernpakets 6 aufsetzen und dadurch ein Zentrieren und Ausrichten der Metallpinolen 5 gegenüber dem Kernpaket 6 bewirken.Essential for the invention is that the metal quillols 5 towards the core package 6 With the cylinder bores positioned accurately and with small tolerances, resulting from the positioning of the core package 6 by means of bolts 10 , the centering elements 11 . 12 and the elements 16 . 17 for height adjustment between the casting plate 7 and the admission 2 , the precise guidance of the metal quills 5 on the recording frame 2 , And in the illustrated embodiment of a cylinder crankcase of a V-engine is achieved in that the guides 4 for the metal quills 5 according to the cylinder angle on inclined surfaces of the core of the core package 6 put on and thereby centering and aligning the metal quills 5 towards the core package 6 cause.

Claims (11)

Verwendung von wenigstens einer gekühlten Metallpinole als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums eines in einer Sandform gegossenen Zylinderkurbelgehäuses aus einer Leichtmetalllegierung mit wenigstens einem Zylinder zum Erzielen einer zum Aufbringen einer abriebfesten Beschichtung geeigneten Zylinderlauffläche mit sehr geringer Porosität.Use of at least one cooled metal quill as the core for the formation of the cylinder cavity of a cast in a sand mold cylinder crankcase from a light metal alloy with at least one cylinder for Achieving a suitable for applying an abrasion-resistant coating Cylinder surface with very low porosity. Verwendung von gekühlten Metallpinolen nach Anspruch 1, die sich programmierbar automatisch in die Sandform ein- und daraus herausführen lassen.Use of cooled metal quills according to claim 1, which is programmable automatically in the sand mold and lead out of it to let. Verwendung von gekühlten Metallpinolen nach Anspruch 2, deren Bewegung in der Weise programmiert ist, dass das Ausfahren aus der Sandform in Abhängigkeit von der Gießtemperatur und der Erstarrungsgeschwindigkeit zeitlich gesteuert so erfolgt, dass kein Aufschrumpfen der Zylinderwand auf die Metallpinole und keine Beschädigung der Oberfläche der Zylinderwand eintreten.Use of cooled metal quills according to claim 2, whose movement is programmed in such a way that the extension from the sand mold depending from the casting temperature and the solidification rate is timed so that no shrinking of the cylinder wall on the metal quill and no damage the surface of the Cylinder wall enter. Verwendung von gekühlten Metallpinolen nach Anspruch 3, wobei das Ausfahren mehrerer Metallpinolen aus der Sandform gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgt.Use of cooled metal quills according to claim 3, wherein the extension of several metal quills from the sand mold simultaneously or offset in time. Verwendung von gekühlten Metallpinolen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei denen Mittel zum positionsgenauen Führen der Sandform auf der Gießanlage vorgesehen sind.Use of cooled metal quills after one the claims 1 to 4, in which means for positionally accurate guiding the sand mold on the caster are provided. Gießanlage zum Gießen eines Zylinderkurbelgehäuses aus einer Leichtmetalllegierung in einer als Kernpaket (6) ausgebildeten Sandform mit einer Gießplatte (7), auf der das Kernpaket (6) mittels Knaggen (10) definiert positioniert ist, einem mittels eines Hubzylinders (1) absenkbaren, mittels Zentrierstücken (11, 12) und Elementen (16, 17) zur Höhenjustierung der Gießplatte (7) definiert positionierten Aufnahmerahmen (2) und wenigstens einer am Aufnahmerahmen (2) in einer Führung (4) definiert positionierten, in wenigstens eine Öffnung in der Sandform einfahrbaren, gekühlten Metallpinole (5) als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums.Casting plant for casting a cylinder crankcase from a light metal alloy in a core package ( 6 ) formed sand mold with a casting plate ( 7 ), on which the core package ( 6 ) by means of catches ( 10 ) is defined, one by means of a lifting cylinder ( 1 ) lowered, by means of centering pieces ( 11 . 12 ) and elements ( 16 . 17 ) for height adjustment of the casting plate ( 7 ) defined positioning frames ( 2 ) and at least one on the frame ( 2 ) in a guided tour ( 4 ) defined, in at least one opening in the sand mold retractable, cooled metal quill ( 5 ) as the core for the formation of the cylinder cavity. Gießanlage nach Anspruch 6, mit Zentriereinrichtungen an der Führung (4) gegenüber dem Kernpaket (6).Casting installation according to claim 6, with centering devices on the guide ( 4 ) compared to the core package ( 6 ). Gießanlage nach Anspruch 6 oder 7 mit mehreren gekühlten Metallpinolen (5) für einen mehrzylindrigen V-Motor, bei der die Führung (4) für die gekühlten Metallpinolen (5) auf entsprechend dem Zylinderwinkel geneigten Flächen des Deckkerns aufsetzen und die Zentriereinrichtungen bilden.Casting installation according to claim 6 or 7 with a plurality of cooled metal quills ( 5 ) for a multi-cylinder V-engine, in which the guide ( 4 ) for the cooled metal quills ( 5 ) put on according to the cylinder angle inclined surfaces of the deck core and form the centering. Verfahren zum Herstellen von Zylinderkurbelgehäusen aus einer Leichtmetalllegierung mit wenigstens einem Zylinder durch Gießen in einer Sandform, bei dem wenigstens eine gekühlte Metallpinole als Kern für die Bildung des Zylinderhohlraums definiert positioniert in die Sandform eingefahren wird, die eine gezielte, intensive Wärmeabfuhr aus einer Leichtmetallschmelze für eine gerichtete, möglichst porenfreie Erstarrung im Bereich der Zylinderlauffläche mit guter Durchspeisung über die gesamte Wandstärke bewirkt.A method of manufacturing cylinder head casings from a light metal alloy having at least one cylinder by casting in a sand mold wherein at least one chilled metal quill is defined as core for formation of the cylinder cavity positioned retracted into the sand mold which provides targeted, intensive heat removal from a light metal melt for a Directed, preferably non-porous solidification in the area of the cylinder surface with good feed over the entire Wall thickness causes. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die wenigstens eine gekühlte Metallpinole programmierbar automatisch in die Sandform hinein- und daraus herausgefahren wird.The method of claim 9, wherein the at least a chilled one Metal quill programmable automatically into the sand mold and out of it. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das Ausfahren aus der Sandform in Abhängigkeit von der Gießtemperatur und der Erstarrungsgeschwindigkeit zeitlich gesteuert so erfolgt, dass kein Aufschrumpfen der Zylinderwand auf die Metallpinole und keine Beschädigung der Zylinderlauffläche eintreten.A method according to claim 9 or 10, wherein the extension from the sand mold depending from the casting temperature and the solidification rate is timed so that no shrinking of the cylinder wall on the metal quill and no damage the cylinder surface enter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019200A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Honsel Ag Method for casting and die casting of cylindrical light metal cylinder housing in a casting mold, comprises mounting a core for forming cylinder hollow area by internal cooled barrel in wall of the mold before filling the light metal melt
DE102008048761A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Volkswagen Ag Manufacturing cylinder block or other casting, employs mold containing sequentially-extracted cores with differential cooling circuits
DE102011079356A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Mahle International Gmbh Casting core of a casting mold for producing a cylinder

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011056985A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Martinrea Honsel Germany Gmbh Casting device for casting cylinder crankcases according to the low-pressure method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875518A (en) * 1987-08-21 1989-10-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of and apparatus for low-pressure casting of light metal alloy
DE4313336C2 (en) * 1993-04-23 1995-07-06 Heinz Bieler Process for the production of gray cast iron cylinder heads and cooling element for carrying out the process

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
YU43348B (en) * 1984-03-13 1989-06-30 Tam Combined kernel for casting cylinders of grey cast iron for air cooled internal combustion motors
JP2832970B2 (en) * 1989-01-18 1998-12-09 三菱自動車工業株式会社 Cylinder block casting method
DE19533529C2 (en) * 1995-09-11 2001-10-11 Vaw Alucast Gmbh Process for casting an engine block from aluminum
DE19731804A1 (en) * 1997-07-24 1999-01-28 Bayerische Motoren Werke Ag Manufacturing process for a cylinder liner of an internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875518A (en) * 1987-08-21 1989-10-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of and apparatus for low-pressure casting of light metal alloy
DE4313336C2 (en) * 1993-04-23 1995-07-06 Heinz Bieler Process for the production of gray cast iron cylinder heads and cooling element for carrying out the process

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019200A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Honsel Ag Method for casting and die casting of cylindrical light metal cylinder housing in a casting mold, comprises mounting a core for forming cylinder hollow area by internal cooled barrel in wall of the mold before filling the light metal melt
DE102008048761A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Volkswagen Ag Manufacturing cylinder block or other casting, employs mold containing sequentially-extracted cores with differential cooling circuits
DE102008048761B4 (en) 2008-09-24 2019-03-28 Volkswagen Ag Method for casting a cast body, in particular cylinder crankcase, and casting device for carrying out the method
DE102011079356A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Mahle International Gmbh Casting core of a casting mold for producing a cylinder

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