DE19653542A1 - Aus einer Leichtmetall-Legierung gegossenes Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus einer Leichtmetall-Legierung gegossenes Bau­ teil mit einem verlorenen Leichtmetallkern.

Ein derartiges Bauteil ist durch die DE 195 01 508 C1 anhand eines Radträ­ gers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei dem zur Gewichtserleichterung ein Kern aus Aluminiumschaum eingebettet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Bauteil, insbesondere einen Radträger für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges derart wei­ terzubilden, daß unter Beibehaltung einer gewichtsgünstigen Konstruktion höhere Festigkeiten erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Kern durch einen Hohlkörper definierter Wandstärke zu bilden, wobei dieser Hohlkörper bevorzugt aus einem höherfesteren Material, z. B. einem Strangpreßteil, hergestellt ist. Derartige Teile sind höherverdichtet und im wesentlichen lunkerfrei, wodurch bei einer entsprechenden Anordnung des Hohlkörpers im hochbelasteten Bereich des Bauteiles eine zuverlässige, robuste Konstruktion herstellbar ist.

Bevorzugt ist der Hohlkörper beispielsweise im Innenhochdruckumformver­ fahren definiert umgeformt, so daß dessen Außenkontur dem Bauteil ent­ sprechend angepaßt ist. Durch eine geschlossene Ausbildung wird einer­ seits beim Gießverfahren ein Innendruck in dem Hohlkörper hergestellt, der den äußeren Verformungskräften beim Gießen entgegenwirkt und anderer­ seits eine extrem leichte Konstruktion ermöglicht.

Aufgrund der sich herstellenden stoffschlüssigen Verbindung beim Gießen, die ggf. durch Vorwärmen des Hohlkörpers noch gefördert werden kann, wird eine innige Verbindung zwischen Kern und Bauteil zur sicheren Einbin­ dung und Spannungsübertragung gewährleistet.

Der Hohlkörper bzw. Kern kann mit Fixierungszapfen versehen sein, mittels denen eine genaue Positionierung des Kernes beim Gießen des Bauteiles erreicht wird.

Bevorzugt wird vorgeschlagen, das Bauteil zur Herstellung eines Radträgers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge oder für andere Radführungsteile oder beispielsweise für hochbelastete Hilfsrahmen für Aggregateaufhängun­ gen oder Radführungen zu verwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen Radträger für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges; und

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 durch den Arm des Radträgers.

Das in der Fig. 1 dargestellte Bauteil bildet einen Radträger 10 für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) mit im wesentli­ chen einer rotationssymmetrischen Radnabe 12 zur späteren Aufnahme von Radlagern und einer Welle und einem oberen, radial abragenden Arm 14 sowie einem unteren kürzeren Vorsprung 16, wobei der Arm 14 und der Vor­ sprung 16 Bohrungen 18, 20 zur Verbindung mit Gelenken der anschließen­ den Radführungselemente aufweisen.

Innerhalb des Armes 14 ist ein als verlorener Kern beim Gießen dienender Hohlkörper 22 vorgesehen, dessen ovale Querschnittsform aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Der Hohlkörper 22 verjüngt sich entsprechend der Konfigura­ tion des Armes 14 nach oben zu und endet in einer runden Haube 22a einenends, während an seinem anderen Ende ein rohrförmiger Fixierungs­ zapfen 22b angeformt ist. Der Fixierungszapfen 22b durchragt die Nabe 12 bis zu deren zentraler Lagerbohrung 24.

Der Hohlkörper 22 besteht aus einer höherfesten Aluminium-Magnesium- Silizium-Knetlegierung und ist als Strangpreßprofil mit Innenhochdruckum­ formung im wesentlichen geschlossen ausgebildet.

Der Hohlkörper 22 wird in einer nicht dargestellten Gießform über den Fixie­ rungszapfen 22b, in den ein bolzenförmiger Schieber der Gießform eingreift, und über weitere Kernfixierungen (in den verbleibenden Kanälen 14a des Armes 14) fixiert und sodann auf z. B. 200°C vorgewärmt.

Anschließend wird die der Außenkontur des Radträgers 10 entsprechende Gießform geschlossen und im Druckgußverfahren, im Thixoforming- oder Squeeze-casting-Verfahren der Radträger 10 aus einer Aluminium-Magne­ sium-Silizium-Legierung gegossen, wobei zwischen dem Hohlkörper 22 und dem Arm 14 eine stoffschlüssige Verbindung entsteht.

Das höherfeste Material des Hohlkörpers 22 kann dabei etwa um den Faktor 3 höhere dynamische Belastungen aufnehmen und dient dementsprechend als Haupttragteil im Bereich der höchsten Bauteilspannungen des Armes 14, wodurch die Festigkeit des Radträgers 10 insgesamt deutlich verbessert ist.

Claims (12)

1. Aus einer Leichtmetall-Legierung gegossenes Bauteil mit einem verlore­ nen Leichtmetallkern, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern durch einen Hohlkörper (22) definierter Wandstärke gebildet ist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (22) aus einem höherfesterem Material besteht.

3. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (22) im Strangpreßverfahren hergestellt und ggf. definiert um­ geformt ist.

4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (22) durch Innenhochdruckumformen hergestellt ist.

5. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet daß der Hohlkörper (22) im wesentlichen geschlossen ausgebil­ det ist.

6. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper beim Umgießen vorgewärmt ist.

7. Bauteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (22) mit zumindest einem Fi­ xierungszapfen (22b) versehen ist, der das Bauteil durchragt.

8. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Alu­ minium- und/oder Magnesium-Legierung hergestellt ist.

9. Verwendung des Bauteils nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche als Radträger (10) für die Radaufhängung eines Kraft­ fahrzeuges.

10. Radträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ra­ dial von der Radnabe (12) abragendem Arm (14) der Hohlkörper (22) aus höherfesterem Material eingegossen ist.

11. Radträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkör­ per (22) entsprechend der Konfiguration des Armes (14) sich dem freien Ende des Armes (14) zu verjüngend und rohrförmig ausgebildet ist.

12. Radträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Fi­ xierungszapfen (22b) des Hohlkörpers (22) in die Bohrung (24) der Rad­ nabe (12) hinein erstreckt.