DE3112248C2

DE3112248C2 - Verfahren zur spanlosen Formgebung von Werkstücken

Info

Publication number: DE3112248C2
Application number: DE19813112248
Authority: DE
Inventors: Ladislav Dipl.-Ing. 8000 München Koydl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1983-09-22
Also published as: DE3112248A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur spanlosen Formgebung von Werkstücken. Dabei weist eine Gießform eine Kontur auf, die als Negativform der endgültigen Form des Werkstücks entspricht. Auf diese Kontur wird zunächst eine verschleißfeste Schicht aufgetragen, die dann je nach Bedarf mit einer Verstärkungsschicht hinterlegt wird. Darüber wird der eigentliche Werkstückkörper vorzugsweise aus einer niedrig schmelzenden Legierung aufgegossen. Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von Tiefziehwerkzeugen, Kokillen und für all solche Werkstücke, bei denen es auf eine verschleißfeste Oberfläche ankommt.

Description

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Die Erfindung bezieht sich .auf ein Verfahren zur spanlosen Formgebung von W'.-kstücken nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Unter Werkstücken sind in diesem Zusammenhang im wesentlichen Werkzeuge für die spanlose Blechbearbeitung, Kokillen und all solche Bauteile zu verstehen, bei denen es in erster Linie auf eine verschleißfeste Oberfläche ankommt. -»ο

Ein solches Verfahren läßt sich aus der AT-PS 49 980 entnehmen. Hier ist die Gießform aus Formsand gebildet. Auf ihre als Negativform ausgebildete Kontur wird Karborundum in gleichmäßiger Weise gestreut. Nach nochmaliger gleichmäßiger Verteilung des Karbo- -»5 rundums mit einem Modell wird schließlich Gußeisenmetall in die Form gegossen. Das so erhaltene Werkstück weist jedoch wegen des Formsandes keine glatte Oberfläche auf. Ein solches Werkstück würde sich daher nicht oder nur bedingt als Ziehwerkzeug für so Blechteile eignen.

Nach einem aus der DE-OS 25 24 806 bekannten Verfahren wird zunächst mit Hilfe eines Arbeitsmodells ein Modell hergestellt aus einem Kunststoffträger und eiaer Metallbeschichtung in der Formkontur. Die ⁵^ Metallbeschichtung weist eine glatte und ebene Oberfläche entsprechend der Originaloberfläche des herzustellenden Werkstückes auf. Sodann wird auf die Metallbeschichtung eine verschleißfeste Schicht aufgespritzt, die aus Metall, einer Metallegierung, insbesonde- ⁶" re Stahl, einem Karbid oder Oxyd besteht. Diese verschleißfeste Schicht wird anschließend mit einem Kunststoff hinterfüllt.

In vielen Fällen sollte die verschleißfeste Schicht neben ihrer Verschleißfestigkeit auch eine gewisse ^fe5 Gleitfähigkeit aufweisen. Das gilt insbesondere für Ziehwerkzeuge zur Blechbearbeitung. Aus der DE-OS 25 24 806 läßt sich jedoch kein Hinweis entnehmen, welche Maßnahmen getroffen werden müßten, um eine solche Gleiteigenschaft zu erhalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei Werkstücken, die nach dem gattungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, eine verschleißfeste Schicht mit gleitenden Eigenschaften aufzubringen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmaien des Hauptanspruchs gelöst Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Je nach Art des herzustellenden Werkstückes kann die Gießform als Dauerform ausgelegt sein oder aber beim Trennen vom Werkstück zerstört werden. Eine solche nur einmal zu verwendende Form bietet sich bei Ziehwerkzeugen an, da diese in der Regel nur in einem Exemplar hergestellt werden. Die Gießform wird hier in der Regel aus entsprechend geformtem Holzblock bestehen, an den, entweder vor oder nach dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht, Schalungswände angebracht werden für das Aufgießen des Trägermaterials. Die Trennung von Gießform und Werkzeug erfoigt durch Abbrennen des Holzblocks.

In der Regel wird man für das Trägermaterial eine Legierung auf Zink- oder Aluminiumbasis verwenden. Treten beim Einsatz des Werkstücks an diesem hohe Druckspannunger', auf, wird man als Trägermaterial beispielsweise Grauguß wählen.

Die verschleißfeste Schicht kann durch Galvanisieren, Plattieren, Aufdampfen oder in sonstiger bekannter Weise aufgetragen werden. Ihre Schichtdicke richtet sich nach den jeweiligen Anforderungen; es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, wenn sie mit einer zusätzlichen Verstärkungsschicht hinterlegt wird. Diese Verstärkungsschicht kann aus Stahl bestehen und durch Flammspritzen aufgebracht werden. Die verschleißfeste Schicht selbst kann aus einem Metall und einem Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften bestehen. Diese Schicht wird dadurch hergestellt, daß auf die Gießform zunächst ein Verbundmaterial mit mindestens zwei Komponenten, beispielsweise Kupfer und Aluminium, aufgetragen wird. Nach dem Trennen der Gießform vom Werkstück wird eine Komponente, Kupfer oder Aluminium, aus dem Verbundmaterial herausgeätzt. In die dadurch entstandenen Hohlräume wird der Kunststoff gepreßt, der in feiner Granulatform vorliegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die Herstellung einer Hälfte eines Ziehwerkzeuges in Schnittdarstellung und

Fig.2 die Herstellung eines Ringflansches, ebenfalls geschnitten.

Eine Gießform 1 weist eine Kontur auf, die der Negativform der endgültigen Form einer Werkzeughälfte 2 entspricht. Die Kontur wird durch Galvanisieren mit einer verschleißfesten Schicht 3 überzogen. Je nachdem aus welchem Material die Gießform 1 gewählt wird, ist es ggf. notwendig, ihre Kontur vor dem Galvanisieren mit einem geeigneten Mittel zu behandeln, so daß die Gießform keine feste Verbindung mit der verschleißfesten Schicht eingeht Die verschleißfeste Schicht 3 wird mit einer Verstärkungsschicht 4 hinterlegt, die aus Stahl besteht und durch Flammspritzen aufgebracht wird. Danach wird über die Verstärkungsschicht 4 eine als Trägerschicht dienende Zinklegierung aufgegossen, die nach dem Erstarren den eigentlichen Werkzeugkörper 5 bildet. Schalungswände

nzen beim Gießen die Form des Werkzeugkör-

g. 2 ist eine Gießform 7 in zwei Formhälften 7 a, !teilt Mit ihr läßt sich ein Ringflansch 8 mit einer :ißfesten Schicht 3' und einer Verstärkungs-4' in entsprechender Weise wie in F i g. 1 :n. Durch die Aufteilung der Form 7 in zwei Iften 7a, Tb läßt sie sich als Dauerform ien. Es ϊεΐ aber auch möglich, daß sie einstückig ausgeführt ist, wenn der Ringflansch 8 nur einmal hergestellt werden soll. In diesem Fall ist nut darauf eu achten, daß die Form 7 aus einem geeigneten Material ist, um sie nach Fertigstellung des Ringflansches 8 von diesem trennen zu können.

Sowohl die Werkzeughälfte nach F i g. 1 als auch der Ringflansch nach F i g. 2 sind nach dem Trennen von ihren Gießformen ohne weitere Nachbehandlung für ihren vorbestimmten Zweck einsetzbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur spanlosen Formgebung von Werkstücken mittels einer Gießform, deren Kontur als Negativform der endgültigen Form des Werk- 'S Stücks entspricht, und bei dem die Kontur der Gießform mit einer verschleißfesten Schicht überzogen wird, über die Trägermaterial aufgegossen wird, das sich mit der verschleißfesten Schicht verbindet und den eigentlichen Werkstückkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißfeste Schicht (3, 3') zunächst aus einem Verbundmaterial mit mindestens zwei Komponenten gebildet wird und daß nach dem Trennen der Gießform (1, 7) vom Werkstück wenigstens eine Komponente des Verbundmaterials herausgeätzt wird und die dadurch entstandenen Hohlräume mit einem Material mit guten Gleiteigenschaftea ausgefüllt werden.

2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekenn-20 zeichnet, daß das Verbundmaterial aus Kupfer und Aluminium besteht und daß entweder das Kupfer oder das Aluminium herausgeätzt und in die entstandenen Hohlräume ein Kunststoff in feiner Granulatform gepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polytetrafluoräthylen ist