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DE102010011003A1 - Producing casting parts consisting of a recasting- and a core part, comprises arranging the core part inside a cavity of a casting tool by movably mounted positioning elements for bearing safety during the production of the casting parts - Google Patents

Producing casting parts consisting of a recasting- and a core part, comprises arranging the core part inside a cavity of a casting tool by movably mounted positioning elements for bearing safety during the production of the casting parts Download PDF

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DE102010011003A1
DE102010011003A1 DE102010011003A DE102010011003A DE102010011003A1 DE 102010011003 A1 DE102010011003 A1 DE 102010011003A1 DE 102010011003 A DE102010011003 A DE 102010011003A DE 102010011003 A DE102010011003 A DE 102010011003A DE 102010011003 A1 DE102010011003 A1 DE 102010011003A1
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positioning
cavity
core part
casting
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DE102010011003A
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German (de)
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Dr. Schneider Willi
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Audi AG
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Abstract

The method for producing casting parts consisting of recasting part and a core part (8), comprises arranging the core part inside a cavity (7) of a casting tool (1), and keeping the core part inside the cavity by movably mounted positioning elements (15) for bearing safety during the production of the casting parts, where one of the positioning elements are moved-out from its core part-supporting position into the cavity with the not yet completely solidified casting part. A movably mounted secondary compression element (22) is moved into the cavity up to a distance above the core part. The method for producing casting parts consisting of recasting part and a core part (8), comprises arranging the core part inside a cavity (7) of a casting tool (1), and keeping the core part inside the cavity by movably mounted positioning elements (15) for bearing safety during the production of the casting parts, where one of the positioning elements are moved-out from its core part-supporting position into the cavity with the not yet completely solidified casting part. A movably mounted secondary compression element (22), which is adjacent to the one of the positioning element and is simultaneous or subsequent to the outward movement, is moved into the cavity up to a distance above the core part, so that the melt volume lying above the secondary compression element is displaced into the cavity by its movement and into the volume released from the moved-back or moving-back positioning element through its lesser distance to the assigned positioning element. The positioning element is a positioning pin and the secondary compression element is a secondary compression pin, where the positioning pin and the secondary compression pin are displaced axis-parallel to each other with respect to the core part in a controlled manner. The outwardly moving all existing positioning elements are simultaneously introduced with the inwardly moving all second compression elements. The positioning elements are moved out from the cavity until they are in flush-mounted position with a contour of mold halves forming the cavity and the secondary compression elements are moved from the flush-mounted position into the cavity up to the distance above the core part. The core part is held as reinforcing element on both sides of the aligned positioning pins but the secondary compression pin is assigned only to the positioning pin, where the secondary compression pin displaces a molten casting metal into the reinforcing element by a passage opening lying before it and into the volume released from the positioning pin at the rear side of the reinforcing element during the simultaneous outward movement of the positioning pins. An independent claim is included for a casting tool for producing casting parts consisting of recasting part and a core part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gussteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Gießwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for producing a cast part according to the preamble of claim 1 and to a casting tool for carrying out the method according to the preamble of claim 6.

Das Eingießen/Umgießen von dünnwandigen, großflächigen Verstärkungskomponenten in gegossenen Metallteilen, insbesondere in Leichtmetallstrukturen, wie sie bei modernen Kraftfahrzeugen verwendet sind, führt zu lokal verbesserten Eigenschaften gegenüber einem unverstärkten Bauteil. Mit solchen verstärkten Bauteilen wird eine gewichtsoptimale Bauteilauslegung bei maximaler Funktionalität erreicht.The pouring / encapsulation of thin-walled, large-area reinforcing components in cast metal parts, in particular in light metal structures, as used in modern motor vehicles, leads to locally improved properties over an unreinforced component. With such reinforced components, a weight-optimized component design is achieved with maximum functionality.

Dazu ist ein gattungsgemäßes Verfahren ( DE 10 2008 004 023 A1 ) zur Herstellung eines aus mindestens einem Umguss- und mindestens einem Kernteil als Verstärkungskomponente bestehenden Gussteils bekannt, wobei das Kernteil innerhalb einer Kavität eines Gießwerkzeuges angeordnet und dort von beweglich gelagerten Positionierelementen zur Lagesicherung während der Herstellung des Gussteils gehalten wird. Um störende Einflüsse dieser Positionierelemente, beispielsweise eine Beeinträchtigung der Gussteilfestigkeit zur vermeiden, wird gemäß diesem Verfahren wenigstens eines der Positionierelemente bei noch nicht vollständig erstarrtem Gussteil aus seiner Kernteil-Stützposition aus der Kavität herausbewegt, vorzugsweise bis in eine flächenbündige Position mit einer die Kavität bildenden Kontur der jeweiligen Formhälfte des Gießwerkzeugs. Weiter sollen durch eine gezielte Druckerhöhung mittels des Gießkolbens in einer sogenannten Nachdruckphase, die durch die zurückgezogenen Positionierelemente als Positionierstifte freigelegten Volumina im Gussteil mit Metallschmelze aufgefüllt und vergossen werden. Damit soll erreicht werden, dass das Kernteil als Verstärkungskomponente vollständig auch an den Anlagestellen der Positionierelemente umgossen wird.For this purpose, a generic method ( DE 10 2008 004 023 A1 ) for producing a casting consisting of at least one encapsulation and at least one core part as a reinforcing component, wherein the core part is arranged within a cavity of a casting tool and held there by movably mounted positioning elements for securing the position during production of the casting. In order to avoid interfering influences of these positioning elements, for example an impairment of the casting strength, according to this method, at least one of the positioning elements is moved out of its cavity with its casting not fully solidified, preferably into a flush position with a contour forming the cavity the respective mold half of the casting tool. Next to be filled and potted by a targeted increase in pressure by means of the casting piston in a so-called post-pressure phase, the exposed by the retracted positioning elements as positioning pins volumes in the casting with molten metal. This is to ensure that the core part is completely encapsulated as a reinforcing component at the contact points of the positioning.

Nachteilig erstarrt jedoch die Schmelze, die in direktem Kontakt zum als Kernstütze wirkenden Positionierelement steht, schneller als das benachbarte Material. Dadurch ist nicht sichergestellt, dass die von den zurückgezogenen Positionierelementen freigegebenen Volumina im Gussteil vollständig geschlossen werden, so dass sich nachteilig Bindefehler ergeben können. Dies gilt insbesondere für dünnwandige Bauteile beziehungsweise für Bauteilbereiche, die sich abgewandt vom Anguss befinden, da hier der nach der Formfüllung in der Nachdruckphase ausgeübte Nachdruck die betroffenen Bauteilbereiche nicht mehr erreichen kann beziehungsweise kein schmelzflüssiger Verbindungsweg zwischen dem Anguss und den freigegebenen Volumina mehr besteht.However, the disadvantage is that the melt, which is in direct contact with the positioning element acting as a core support, solidifies faster than the adjacent material. As a result, it is not ensured that the volumes released by the withdrawn positioning elements are completely closed in the casting, so that binding errors can disadvantageously result. This is especially true for thin-walled components or component areas that are located away from the sprue, since here after the mold filling in the emphasis phase applied emphasis can no longer reach the affected component areas or no molten connection between the sprue and the released volumes longer exists.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines aus mindestens einem Umguss- und mindestens einem Kernteil als Verstärkungskomponente bestehenden Gussteils so weiterzubilden, dass die durch die aus der Kavität heraus bewegten Positionierelemente entstandenen Volumina sicher und vollständig mit Schmelze aufgefüllt und geschlossen werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein dafür geeignetes Gießwerkzeug vorzuschlagen.The object of the invention is therefore to develop the generic method for producing a casting consisting of at least one encapsulation and at least one core part as a reinforcing component so that the resulting by the moving out of the cavity positioning elements volumes safely and completely filled with melt and closed , Another object of the invention is to propose a suitable casting tool.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst dass jeweils benachbart zu dem wenigstens einen Positionierelement gleichzeitig oder anschließend an dessen Herausbewegung mindestens ein beweglich gelagertes Nachverdichterelement in die Kavität bis zu einem Abstand vor dem Kernteil hineinbewegt wird. Dadurch wird das vor dem Nachverdichterelement liegende Schmelzvolumen durch dessen Bewegung in die Kavität und durch dessen geringe Entfernung zum zugeordneten Positionierelement in das vom sich zurückbewegenden oder zurückbewegten Positionierelement freigebebene Volumen verdrängt.The object is achieved with respect to the method in that each adjacent to the at least one positioning simultaneously or subsequently to the outward movement at least one movably mounted Nachverdichterelement is moved into the cavity to a distance in front of the core part. As a result, the melt volume lying in front of the postcompressor element is displaced by its movement into the cavity and by its short distance from the associated positioning element into the volume released by the retracting or moved back positioning element.

Wesentlich ist dabei, dass das Kernteil als Verstärkungselement im Bereich der zurückgezogenen Positionierelemente durch die in die Kavität hineinbewegten Nachverdichterelemente sicher vollständig mit Umgussmaterial bedeckt ist. Dies wird einerseits dadurch erreicht, dass das Nachverdichterelement nur bis zu einem Abstand vor dem Kernteil in die Kavität hineinbewegt wird und andererseits so viel schmelzflüssiges Umgussmaterial verdrängt wird, dass der Anlagebereich und das freigegebene Volumen des zugeordneten Positionierelements aufgefüllt werden. Die letztendlich durch das Nachverdichterelement im Gussteil verbleibende Öffnung stört nicht. Gegebenenfalls können auch durch die zurückgezogenen Positionierelemente Vertiefungen im Gussteil zurückbleiben, welche ebenfalls nicht stören, so lange das Kernteil als Verstärkungselement in diesen Bereichen sicher mit Umgussmaterial bedeckt ist.It is essential that the core part as a reinforcing element in the region of the withdrawn positioning elements is securely completely covered with encapsulation material by the Nachverdichterelemente moved into the cavity. On the one hand, this is achieved by the fact that the Nachverdichterelement is moved into the cavity only up to a distance in front of the core part and on the other hand so much molten Umgussmaterial is displaced, that the contact area and the released volume of the associated positioning element are filled. The ultimately remaining through the Nachverdichterelement in the casting opening does not interfere. Optionally, recesses in the casting can also be left behind by the retracted positioning elements, which likewise do not disturb, as long as the core part as a reinforcing element in these areas is securely covered with encapsulation material.

Das vorstehende Verfahren ist einfach durchführbar, wenn das wenigstens eine Positionierelement als Positionierstift und das mindestens eine Nachverdichterelement als Nachverdichterstift (Squeezepin) ausgebildet sind, die achsparallel zueinander bezüglich des Kernteils gesteuert verlagert werden. Squeezepins für eine lokale Druckerhöhung in der Schmelze sind allgemein für andere Anwendungen beispielsweise aus US 2007/0193712 A1 bekannt.The above method is easy to carry out if the at least one positioning element is designed as a positioning pin and the at least one after-compressor element as a post-compression pin (squeezepine), which are displaced in a controlled manner with respect to the core part with respect to the axis. Squeezepins for a local pressure increase in the melt are generally off for other applications, for example US 2007/0193712 A1 known.

Der exakte Prozessablauf kann aufgrund der heutigen Steuer- und Regelungsmöglichkeiten der Echtzeit geregelten Druckgießmaschinen sehr gut kontrolliert werden.The exact process flow can be very well controlled due to the current control and regulation capabilities of the real-time regulated die casting machines.

Idealerweise erfolgt das Herausbewegen der Positionierelemente gleichzeitig zur Vorwärtsbewegung der Nachverdichterelemente um den Zeitbedarf für den Prozess zu minimieren. Damit wird der Temperaturverlust als maßgebliche Größe für die zur Verfügung stehende Zeit so weit wie möglich reduziert. Ideally, the moving out of the positioning elements occurs simultaneously to the forward movement of the Nachverdichterelemente to minimize the time required for the process. Thus, the temperature loss is reduced as a relevant size for the time available as much as possible.

Damit die zurückgezogenen Positionierelemente möglichst keine Vertiefungen im Gussteil hinterlassen, wird vorgeschlagen, diese soweit aus der Kavität herauszubewegen, bis sie in flächenbündiger Position mit einer die Kavität bildenden Kontur von Formhälften des Gießwerkzeugs sind. Andererseits ist es zweckmäßig, die Nachverdichterelemente aus einer solchen flächenbündigen Position in die Kavität bis zu einem Abstand vor dem Kernteil hineinzubewegen. Um den Aufwand für Nachverdichterelemente zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass das Kernteil als Verstärkungselement jeweils beidseitig von fluchtend zugeordneten Positionierstiften gehalten wird, jedoch nur einem Positionierstift davon ein Nachverdichterstift zugeordnet ist. Dieser Nachverdichterstift verdrängt beim gleichzeitigen Herausbewegen der Positionierstifte durch eine vor ihm liegende Öffnung im Verstärkungselement schmelzflüssiges Gießmetall auch auf die Rückseite des Verstärkungselements in das vom dortigen Positionierstift freigegebene Volumen. Damit werden von nur einem Nachverdichterstift die von zwei gegenüberliegenden Positionierstiften freigegebenen Öffnungen geschlossen.In order that the withdrawn positioning elements leave no depressions in the casting as far as possible, it is proposed to move them out of the cavity until they are in a flush position with a contour of mold halves of the casting tool forming the cavity. On the other hand, it is expedient to move the Nachverdichterelemente from such a flush position in the cavity to a distance in front of the core part. In order to reduce the expense for Nachverdichterelemente, it is proposed that the core part is held as a reinforcing element on both sides of aligned associated positioning pins, but only one positioning pin is associated with a Nachverdichterstift. This Nachverdichterstift displaced while simultaneously moving out of the positioning pins through an opening in front of him in the reinforcing element molten casting metal on the back of the reinforcing element in the released from the local positioning pin volume. This closed by two opposite positioning pins openings are closed by only one Nachverdichterstift.

Die Aufgabe der Erfindung wird bezüglich des Gießwerkzeugs dadurch gelöst, dass zumindest zu einem Teil der Positionierstifte benachbart achsparallel gesteuert bewegliche Nachverdichterelemente als Nachverdichterstift (Squeezepins) angeordnet sind.The object of the invention is achieved with respect to the casting tool in that at least to a portion of the positioning pins adjacent axially parallel controlled movable Nachverdichterelemente are arranged as Nachverdichterstift (Squeezepins).

Ausgezeichnete Verfahrensergebnisse werden bei folgender Dimensionierung erreicht:
Bei einem Positionierstiftdurchmesser (d) wird der Nachverdichterstift-Durchmesser (D) größer dimensioniert, etwa 1,5 bis 2,5 mal (d), vorzugsweise etwa 2 mal (d). Damit ist für den Nachverdichterstift genügend Nachdruckvolumen vorgehalten.
Excellent process results are achieved with the following dimensions:
With a locator pin diameter (d), the booster stylus diameter (D) is made larger, about 1.5 to 2.5 times (d), preferably about 2 times (d). Thus, sufficient Nachdruckvolumen retained for the Nachverdichterstift.

Der Achsabstand (h) des Positionierstifts und des Nachverdichterstifts werden kleiner als 3 mal der Nachverdichterstift-Durchmesser (D) gewählt. Damit ist die erforderliche Nähe zwischen den Nachverdichterstift und dem zugeordneten Positionierstift gewährleistet.The center distance (h) of the positioning pin and the Nachverdichterstifts be less than 3 times the Nachverdichterstift diameter (D) selected. Thus, the required proximity between the Nachverdichterstift and the associated positioning is guaranteed.

Weiter ist es zweckmäßig den Nachverdichterstift an seiner Vorderseite abzurunden mit einem Radius (R) entsprechend etwa 2 mal dem Nachverdichterstift-Durchmesser (D).Further, it is expedient to round off the Nachverdichterstift on its front with a radius (R) corresponding to about 2 times the Nachverdichterstift diameter (D).

Vorteilhaft wird bereits in der Form im Bereich vor einem Nachverdichterstift und gegebenenfalls eines zugeordneten Positionierstifts ein Materialreservoir für die Nachverdichtung ausgebildet.Advantageously, a material reservoir for the recompression is already formed in the mold in the region in front of a post-compressor pin and optionally an associated positioning pin.

Eine Öffnung in einem Verstärkungselement zum Durchdrängen von schmelzflüssigem Gießmetall soll zweckmäßig etwa zwischen den Achsen der Positionierstifte und des zugeordneten Nachverdichterstifts positioniert sein. Dabei kann die Öffnung bogenförmig bezüglich des vom rückwärtigen Positionierstift freigegebenen Volumens und dieses teilweise umgebend gestaltet sein. Die geometrische Form der Öffnung im Verstärkungselement ist damit so gewählt, dass der Abstand zur verschließenden Öffnung im Umguss minimal wird.An opening in a reinforcing element for permeating molten casting metal should expediently be positioned approximately between the axes of the positioning pins and the associated post-compression pin. In this case, the opening may be designed arcuate with respect to the volume released by the rear positioning pin and this partially surrounding. The geometric shape of the opening in the reinforcing element is thus chosen so that the distance to the occluding opening in the casting is minimal.

In einer konstruktiv einfachen Ausführung können die Stellelemente als Hubzylindereinheiten ausgebildet sein, die unmittelbar oder über zwischengeschaltete Trägerplatten auf die Positionierelemente und/oder Nachverdichterelemente einwirken.In a structurally simple embodiment, the adjusting elements can be designed as lifting cylinder units which act directly or via intermediate carrier plates on the positioning and / or Nachverdichterelemente.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.Reference to a drawing, the invention will be further explained.

Es zeigen:Show it:

1 eine Seitenansicht eines Gießwerkzeugs mit den funktionsrelevanten Bauteilen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a side view of a casting tool with the functionally relevant components for carrying out the method according to the invention,

2 eine maßstabvergrößerte Darstellung der Einzelheit A nach 1, 2 an enlarged scale representation of the detail A after 1 .

3 eine Draufsicht auf das fertige Gussteil im Bereich A, und 3 a plan view of the finished casting in the area A, and

4 eine Draufsicht auf das Verstärkungselement im Bereich A mit einer Durchströmöffnung. 4 a plan view of the reinforcing element in the region A with a flow-through.

Ein in 1 gezeigtes Gießwerkzeug 1 besteht aus einer auf einem Fundament 2 feststehend positionierten ersten Formhälfte 3 und einer damit korrespondierenden, in Horizontalrichtung beweglichen (Doppelpfeil 4) und dazu von einer Schließeinheit 5 beaufschlagten zweiten Formhälfte 6.An in 1 shown casting tool 1 consists of one on a foundation 2 fixedly positioned first mold half 3 and a corresponding thereto, in the horizontal direction movable (double arrow 4 ) and of a closing unit 5 acted upon second half of the mold 6 ,

Im geschlossenen Zustand, wie er in 1 dargestellt ist, schließen beide Formhälften 3, 6 eine Kavität 7 ein, deren Kontur letztendlich der Form eines als Verbundgussteil ausgebildeten Gussteils entspricht. Innerhalb der Kavität 7 ist ein als Verstärkungselement 8 für das Gussteil dienendes Kernteil angeordnet, welches von einem, den verbleibenden Hohlraum der Kavität 7 ausfüllenden Umguss umschlossen wird.When closed, as in 1 is shown, close both mold halves 3 . 6 a cavity 7 a, whose contour ultimately corresponds to the shape of a casting formed as a composite casting. Inside the cavity 7 is as a reinforcing element 8th arranged for the casting serving core part, which of one, the remaining cavity of the cavity 7 enclosing infusion is enclosed.

Im Bereich der ersten Formhälfte 3 ist auf dem Fundament eine an sich bekannte Gießeinheit 9 angeordnet, die eine Metallschmelze 10 enthaltende Füllkammer 11 aufweist, wobei die Metallschmelze 10 beim Gießprozess über einen Gießkolben 12 und einen Verbindungskanal 13 in die Kavität 7 gedrückt wird.In the area of the first half of the mold 3 is on the foundation a known casting unit 9 arranged, which is a molten metal 10 containing filling chamber 11 has, wherein the molten metal 10 during the casting process via a casting piston 12 and a connection channel 13 into the cavity 7 is pressed.

Wie sich aus der Zusammenschau der 1 und 2 ergibt, ist das Verstärkungselement 8 beidseitig von Positionierstiften 14, 15 beaufschlagbar. Die Positionierstifte 14, 15 sind axial beweglich innerhalb der ersten beziehungsweise zweiten Formhälfte 3, 6 geführt und einzeln oder gemeinsam über hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Hubzylindereinheiten 18, 19 in die Kavität 7 hinein- und herausbewegbar.As can be seen from the synopsis of 1 and 2 gives, is the reinforcing element 8th on both sides of positioning pins 14 . 15 acted upon. The positioning pins 14 . 15 are axially movable within the first and second mold halves, respectively 3 . 6 guided and individually or jointly via hydraulically or pneumatically operated lifting cylinder units 18 . 19 into the cavity 7 movable in and out.

Weiter ist innerhalb der zweiten Formhälfte 6 ein von einem weiteren Hubzylinder 20 verlagerbarer Positionierstift 21 axial beweglich führt, auf den das Verstärkungselement 8 für eine Vorpositionierung aufsteckbar ist.Next is inside the second half of the mold 6 one from another lift cylinder 20 displaceable positioning pin 21 axially movable leads to the reinforcing element 8th attachable for pre-positioning.

Zudem ist den beiden Positionierstiften 15 jeweils benachbart ein achsparallel gesteuert beweglicher Nachverdichterstift 22 zugeordnet, wobei beide Nachverdichterstifte 22 gekoppelt über einen weiteren Hubzylinder 23 verlagerbar sind. Weitere Details werden im Folgenden anhand der vergrößerten Darstellung nach 2 erläutert:
Die Positionierstifte 14, 15 weisen einen Durchmesser d auf, wobei der Nachverdichterstift 22 etwa einen doppelt so großen Durchmesser D aufweist. Der Achsabstand zwischen dem Positionierstift und dem Nachverdichterstift 22 h ist etwas kleiner als der dreifache Durchmesser des Nachverdichterstifts 22. Der Nachverdichterstift 22 ist vorne abgerundet mit einem Radius etwa in der Größenordnung 2D.
In addition, the two positioning pins 15 each adjacent an axially parallel controlled movable Nachverdichterstift 22 assigned, with both Nachverdichterstifte 22 coupled via another lifting cylinder 23 are relocatable. Further details will be described below with reference to the enlarged illustration 2 explains:
The positioning pins 14 . 15 have a diameter d, wherein the Nachverdichterstift 22 has a diameter D twice as large. The center distance between the positioning pin and the post-compressor pin 22 h is slightly smaller than three times the diameter of the post-compactor pin 22 , The Nachverdichterstift 22 is rounded off in front with a radius of about the order of magnitude 2D ,

Die Formhälfte 6 hat im Bereich des Positionierstifts 15 und Nachverdichterstifts 22 eine Ausnehmung 24 als Schmelzmaterialreservoir. Etwa in der Flucht zwischen dem Positionierstift 15 und dem Nachverdichterstift 22 liegt eine Durchströmöffnung 25 im Verstärkungselement 8. Der in 2 dargestellte Bereich A entspricht spiegelbildlich einem gleich aufgebauten Bereich im unteren Teil der Kavität.The mold half 6 has in the area of the positioning pin 15 and Nachverdichterstifts 22 a recess 24 as a melt material reservoir. For example, in the flight between the positioning pin 15 and the post-compressor pen 22 is a flow opening 25 in the reinforcing element 8th , The in 2 Area A shown corresponds in mirror image to an identically constructed area in the lower part of the cavity.

Gemäß der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird zunächst bei geöffnetem Gießwerkzeug das Verstärkungselement 8 für eine Vorpositionierung auf den Positionierstift 21 aufgesteckt. Anschließend wird das Gießwerkzeug 1 durch Verlagerung der Formhälfte 6 mittels der Schließeinheit 5 geschlossen. Anschließend werden die Positionierstifte 14, 15 an das Verstärkungselement herangefahren, wodurch das Verstärkungselement 8 lagegenau positioniert und gehalten wird. Der Vorpositionierstift 21 kann nun wieder zurückgezogen werden.According to the procedure according to the invention, the reinforcing element is initially open when the casting tool is open 8th for pre-positioning on the positioning pin 21 attached. Subsequently, the casting tool 1 by shifting the mold half 6 by means of the closing unit 5 closed. Subsequently, the positioning pins 14 . 15 moved up to the reinforcing element, whereby the reinforcing element 8th precisely positioned and held. The pre-positioning pin 21 can now be withdrawn again.

Schmelzflüssiges Metall, insbesondere Leichtmetall wird über einen Dosierofen der Füllkammer zugeführt und über den Gießkolben 12 und den Verbindungskanal 13 in die Kavität 7 gedrückt. Günstig wirken sich große Abschnittdicken > 5 mm und geringe Füllgeschwindigkeiten < 1 m/s aus.Molten metal, in particular light metal, is supplied to the filling chamber via a metering furnace and via the casting piston 12 and the connection channel 13 into the cavity 7 pressed. Favorable are large section thicknesses> 5 mm and low filling speeds <1 m / s.

Bei noch nicht vollständig erstarrtem Gussteil werden die Positionierstifte 14, 15 bis zu einer Position 26 entsprechend der Rückfläche der Ausnehmung 24 zurückgezogen.If not completely solidified casting the positioning pins 14 . 15 up to one position 26 corresponding to the rear surface of the recess 24 withdrawn.

Nach dem Ende der Formfüllung, bevorzugt gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Positionierstifte 14, 15 wird der Nachverdichterstift 22 in die in 2 strichliert eingezeichnete Position 27 mit einem Abstand 28 zum Verstärkungselement 8 ausgefahren und in die Kavität 7 hineinbewegt. Das vor dem Nachverdichterstift 22 befindliche Schmelzvolumen wird in das vom zugeordneten Positionierstift 15 freigegebene Volumen verdrängt, da durch die geringe Entfernung des Positionierstifts 15 und des Nachverdichterstifts 22 das Gießmetall dazwischen zumindest noch teilweise schmelzflüssig ist. Zudem fließt durch die im Verstärkungselement 8 enthaltene Durchströmöffnung 25 das noch flüssige Metall auf die Rückseite des Verstärkungselements 8 und schließt auch dort das durch den Rückzug des Positionierstifts 14 freigebene Volumen. Damit verschließt das vom Nachverdichterstift 22 verdrängte Metall die im Umguss durch den Rückzug der Positionierstifte 14, 15 verbliebenen Öffnungen stoffschlüssig und das Verstärkungselement 8 ist sicher komplett umgossen.After the end of the mold filling, preferably simultaneously with the retraction of the positioning pins 14 . 15 becomes the post-compressor pen 22 in the in 2 dashed line position 27 with a distance 28 to the reinforcing element 8th extended and into the cavity 7 inside moves. That before the post-compressor pen 22 located melt volume is in the associated from the positioning pin 15 released volume displaced because of the small distance of the positioning pin 15 and the post-compactor pen 22 the casting metal in between is at least partially molten. It also flows through the reinforcement element 8th included flow opening 25 the still liquid metal on the back of the reinforcing element 8th and closes there by the withdrawal of the positioning pin 14 released volumes. This closes off the Nachverdichterstift 22 displaced metal in the surrounding by the withdrawal of the positioning pins 14 . 15 remaining openings cohesively and the reinforcing element 8th is sure completely encapsulated.

Nach vollständiger Erstarrung des Gussteils wird das Gießwerkzeug 1 geöffnet und das Verbundgussteil bestehend aus Gussteil und Verstärkungselement 8 kann aus der Gießvorrichtung entnommen werden.After complete solidification of the casting becomes the casting tool 1 opened and the composite casting consisting of casting and reinforcing element 8th can be removed from the pouring device.

In 3 ist eine Draufsicht auf ein fertiges Gussteil 29 in einem Teilbereich A mit Blickrichtung entsprechend Pfeil 30 aus 2 dargestellt. Die Negativform der Ausnehmung 24 in der Kavität entspricht der Positivform eines aufgesetzten Doms 31 am fertigen Gussteil 29. Die Ausnehmung 24 beziehungsweise der Dom 31 dient als Gießmaterialreservoir für den Nachverdichterstift 22, wobei am Dom 31 die vom Positionierstift 15 und vom Nachverdichterstift 22 stammenden Konturen 32, 33 ersichtlich sind.In 3 is a plan view of a finished casting 29 in a partial area A with viewing direction according to arrow 30 out 2 shown. The negative form of the recess 24 in the cavity corresponds to the positive shape of an attached dome 31 on the finished casting 29 , The recess 24 or the cathedral 31 serves as a casting material reservoir for the post-compressor pin 22 , where on Dom 31 the from the positioning pin 15 and from the post-compressor pen 22 originating contours 32 . 33 can be seen.

In 4 ist ebenfalls in Blickrichtung 30 eine Draufsicht auf den Teilbereich A auf das Verstärkungselement 8 mit der Durchströmöffnung 25 gezeigt. Strichliert sind die Positionen des Positionierstifts 15 und des Nachverdichterstifts 22 eingezeichnet. Wie aus 4 ersichtlich, liegt die Durchströmöffnung 25 etwa fluchtend zwischen dem Positionierstift und dem Nachverdichterstift 22 mit einer schlitzförmigen und bogenförmig gekrümmten Gestalt. Durch diese geometrische Form wird der Abstand zur verschließenden Öffnung im rückseitigen Umgussbereich durch den zurückgezogenen Positionierstift 14 minimal.In 4 is also in the direction of view 30 a plan view of the portion A on the reinforcing element 8th with the flow opening 25 shown. Dashed lines are the positions of the positioning pin 15 and the post-compactor pen 22 located. How out 4 can be seen, the flow-through 25 approximately aligned between the positioning pin and the Nachverdichterstift 22 with a slit-shaped and arcuately curved shape. Due to this geometric shape, the distance to the occlusive opening in the back Umgussbereich through the retracted positioning pin 14 minimal.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008004023 A1 [0003] DE 102008004023 A1 [0003]
  • US 2007/0193712 A1 [0008] US 2007/0193712 A1 [0008]

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines aus mindestens einem Umgoss- und mindestens einem Kernteil bestehenden Gussteiles, wobei das Kernteil innerhalb einer Kavität eines Gießwerkzeuges angeordnet und dort von beweglich gelagerten Positionierelementen zur Lagesicherung während der Herstellung des Gussteiles gehalten wird und wenigstens eines der Positionierelemente bei noch nicht vollständig erstarrtem Gussteil aus seiner Kernteil-Stützposition in der Kavität herausbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbart zu dem wenigstens einen Positionierelement (15) gleichzeitig oder anschließend an dessen Herausbewegung mindestens ein beweglich gelagertes Nachverdichterelement (22) in die Kavität (7) bis zu einem Abstand (28) vor das Kernteil (8) hineinbewegt wird, so dass das vor dem Nachverdichterelement (22) liegende Schmelzevolumen durch dessen Bewegung in die Kavität (7) hinein und durch dessen geringe Entfernung zum zugeordneten Positionierelement (15) in das vom sich zurückbewegenden oder zurückbewegten Positionierelement (15) freigegebene Volumen verdrängt wird.A method for producing a casting consisting of at least one Umgoss- and at least one core part, wherein the core part is disposed within a cavity of a casting tool and held there by movably mounted positioning elements for securing position during the production of the casting and at least one of the positioning elements in not yet completely solidified Casting part is moved out of its core part supporting position in the cavity, characterized in that in each case adjacent to the at least one positioning element ( 15 ) at least one movably mounted secondary compressor element (or 22 ) into the cavity ( 7 ) to a distance ( 28 ) in front of the core part ( 8th ) is moved in, so that the before the Nachverdichterelement ( 22 ) melt volume by its movement in the cavity ( 7 ) and by its short distance to the associated positioning element ( 15 ) in the moving from the back or moved positioning ( 15 ) released volume is displaced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Positionierelement ein Positionierstift (15) und das mindestens eine Nachverdichterelement ein Nachverdichterstift (22) (Squeezepin) sind, die achsparallel zueinander bezüglich des Kernteils (8) gesteuert verlagert werden.A method according to claim 1, characterized in that the at least one positioning element is a positioning pin ( 15 ) and the at least one secondary compressor element a Nachverdichterstift ( 22 ) (Squeezepine) which are axially parallel to each other with respect to the core part ( 8th ) are moved under control. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Herausbewegen vorzugsweise sämtlicher vorhandener Positionierelemente (14, 15) gleichzeitig mit dem Hineinbewegen vorzugsweise sämtlicher Nachverdichterelemente (22) eingeleitet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the removal preferably of all the existing positioning elements ( 14 . 15 ) simultaneously with the moving in preferably all the secondary compressor elements ( 22 ) is initiated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (14, 15) soweit aus der Kavität (7) herausbewegt werden, bis sie in flächenbündiger Position mit einer die Kavität (7) bildenden Kontur von Formhälften (3, 6) des Gießwerkzeuges (1) sind und andererseits die Nachverdichterelemente (22) aus einer solchen flächenbündigen Position in die Kavität (7) bis zu einem Abstand (28) vor das Kernteil (8) hineinbewegt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the positioning elements ( 14 . 15 ) so far out of the cavity ( 7 ) are moved out until they are in a flush position with a cavity ( 7 ) forming contour of mold halves ( 3 . 6 ) of the casting tool ( 1 ) and on the other hand the Nachverdichterelemente ( 22 ) from such a flush position into the cavity ( 7 ) to a distance ( 28 ) in front of the core part ( 8th ) are moved into it. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernteil als Verstärkungselement (8) jeweils beidseitig von fluchtenden zugeordneten Positionierstiften (14, 15) gehalten wird, jedoch nur einem Positionierstift (15) ein Nachverdichterstift (22) zugeordnet ist, welcher Nachverdichterstift (23) beim gleichzeitigen Herausbewegen der Positionierstifte (14, 15) durch eine vor ihm liegende Durchströmöffnung (25) im Verstärkungselement (8) schmelzflüssiges Gießmetall auch auf die Rückseite des Verstärkungselements (8) in das vom dortigen Positionierstift (14) freigegebene Volumen verdrängt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core part as reinforcing element ( 8th ) each on both sides of aligned associated positioning pins ( 14 . 15 ), but only one positioning pin ( 15 ) a post-compressor pen ( 22 ), which Nachverdichterstift ( 23 ) while simultaneously moving out the positioning pins ( 14 . 15 ) through a flow opening in front of it ( 25 ) in the reinforcing element ( 8th ) molten cast metal also on the back of the reinforcing element ( 8th ) into the locating pin ( 14 ) displaced volumes displaced. Gießwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bestehend aus einer ersten Formhälfte und einer damit korrespondierenden, über eine Schließeinheit bewegbaren zweiten Formhälfte, die in geschlossenem Zustand eine Kavität ausbilden, deren Kontur der Form eines herzustellenden Gussteiles entspricht, wobei ein innerhalb der Kavität befindliches Kernteil von Positionierelementen gehalten wird, wobei die Positionierelemente als Positionierstifte einzeln oder gemeinsam über ansteuerbare Stellelemente innerhalb der Formhälften axialbeweglich gesteuert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zu einem Teil der Positionierstifte (15) benachbart achsparallel gesteuert bewegliche Nachverdichterelemente als Nachverdichterstifte (22) angeordnet sind.Casting tool for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, consisting of a first mold half and a corresponding thereto, movable via a closing unit second mold half, which form a cavity in the closed state, whose contour corresponds to the shape of a casting to be produced, wherein a within the cavity located Kernteil is held by positioning elements, wherein the positioning elements are arranged as positioning individually or jointly controlled via controllable adjusting elements within the mold halves axially movable, characterized in that at least a portion of the positioning pins ( 15 ) adjacent parallel to the axis controlled movable Nachverdichterelemente as Nachverdichterstifte ( 22 ) are arranged. Gießwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Positionierstift-Durchmesser (d) der Nachverdichterstift-Durchmesser (D) größer mit 1,5 bis 2,5 mal (d), vorzugsweise etwa 2 mal (d) dimensioniert ist, und dass der Achsabstand (h) des Positionierstifts (15) und des Nachverdichterstifts (22) kleiner als dreimal der Nachverdichterstift-Durchmesser (D), das heißt h < 3D gewählt ist.Casting tool according to claim 6, characterized in that at a positioning pin diameter (d) of the Nachverdichterstift diameter (D) is greater than 1.5 to 2.5 times (d), preferably about 2 times (d) dimensioned, and that the center distance (h) of the positioning pin (h) 15 ) and the Nachverdichterstifts ( 22 ) is smaller than three times the post-compressor pin diameter (D), that is h <3D is selected. Gießwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachverdichterstift (22) an seiner Vorderseite abgerundet ist mit einem Radius (R) entsprechend etwa zweimal dem Nachverdichterstift-Durchmesser (D), das heißt R ≈ 2D.Casting tool according to claim 7, characterized in that the post-compression pen ( 22 ) is rounded at its front with a radius (R) corresponding to about twice the Nachverdichterstift diameter (D), that is R ≈ 2D. Gießwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formhälfte (6) im Bereich eines Nachverdichterstifts (22) und eines zugeordneten Positionierstifts (15) eine Ausnehmung (24) als Materialreservoir für die Nachverdichtung ausgebildet ist.Casting tool according to one of claims 6 to 8, characterized in that in the mold half ( 6 ) in the region of a Nachverdichterstifts ( 22 ) and an associated positioning pin ( 15 ) a recess ( 24 ) is formed as a material reservoir for the densification. Gießwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch Bekennzeichnet, dass eine Durchströmöffnung (25) in einem Verstärkungselement (8) zum Durchverdrängen von schmelzflüssigem Gießmaterial etwa zwischen den Achsen der Positionierstifte (14, 15) und des zugeordneten Nachverdichterstifts (22) positioniert ist, wobei die Durchströmöffnung (25) bogenförmig bezüglich des vom rückwärtigen Positionierstift (14) freigegebenen Volumens ausgeführt ist.Casting tool according to one of claims 6 to 9, characterized in that a flow-through opening ( 25 ) in a reinforcing element ( 8th ) for displacing molten casting material approximately between the axes of the positioning pins ( 14 . 15 ) and the associated Nachverdichterstifts ( 22 ), wherein the flow-through opening ( 25 ) arcuately with respect to that of the rear positioning pin ( 14 ) volume is executed. Gießwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellelemente als Hubzylindereinheiten (18, 19, 20) ausgebildet sind die unmittelbar oder über zwischengeschaltete Trägerplatten auf die Positionierelemente (14, 15) und/oder Nachverdichterelemente (22) einwirken.Casting tool according to one of claims 6 to 10, characterized in that the adjusting elements as Hubzylindereinheiten ( 18 . 19 . 20 ) educated are the directly or via intermediate carrier plates on the positioning ( 14 . 15 ) and / or Nachverdichterelemente ( 22 ).
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DE69604750T2 (en) * 1995-08-30 2000-04-27 Toyota Jidosha K.K., Toyota Process for manufacturing a pipe by injection molding
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DE102008004023A1 (en) 2008-01-11 2009-07-23 Audi Ag Method for producing casting parts existing out of cast- and core parts, comprises arranging the core part within a cavity of casting tool and then holding by positioning elements movably arranged for securing during the production

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