DE3112248C2 - Process for the non-cutting shaping of workpieces - Google Patents
Process for the non-cutting shaping of workpiecesInfo
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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.The invention describes a method for the non-cutting shaping of workpieces. A casting mold has a contour which, as a negative shape, corresponds to the final shape of the workpiece. A wear-resistant layer is first applied to this contour, which is then backed with a reinforcement layer as required. On top of this, the actual workpiece body is preferably cast from a low-melting alloy. The process is particularly suitable for the production of deep-drawing tools, molds and all those workpieces that require a wear-resistant surface.
Description
3030th
Die Erfindung bezieht sich .auf ein Verfahren zur spanlosen Formgebung von W'.-kstücken nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates .auf a method for the non-cutting shaping of W '.- pieces according to the Preamble to the main claim.
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. -»οIn this context, workpieces essentially include tools for non-cutting sheet metal processing, Understanding molds and all such components, where it is primarily a wear-resistant one Surface matters. - »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.Such a method can be found in AT-PS 49,980. Here is the mold made from molding sand educated. Carborundum is scattered evenly on its contour, which is designed as a negative shape. After another even distribution of the carbo- »5 Finally, with a model all around, cast iron metal is poured into the mold. The thus obtained However, the workpiece does not have a smooth surface because of the molding sand. Such a workpiece would turn out to be therefore not or only to a limited extent as a drawing tool for such Sheet metal parts are suitable.
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.According to a method known from DE-OS 25 24 806, a model is first produced from a plastic carrier and a metal coating in the mold contour with the help of a working model. The 5 ^ metal coating has a smooth and even surface corresponding to the original surface of the workpiece to be manufactured. Is then sprayed onto the metal coating is a wear-resistant layer, there is a re made of metal, a metal alloy, insbesonde- 6 "steel, a carbide or oxide. This wear-resistant layer is then back-filled with a plastic.
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.In many cases, the wear-resistant layer should also have a certain level of sliding ability in addition to its wear resistance. This applies in particular to drawing tools for sheet metal processing. From DE-OS 25 24 806, however, there is no indication of what measures would have to be taken in order to obtain such a sliding property.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei Werkstücken, die nach dem gattungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, eine verschleißfeste Schicht mit gleitenden Eigenschaften aufzubringen.It is therefore the object of the invention, in the case of workpieces that are manufactured according to the generic method to apply a wear-resistant layer with sliding properties.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmaien des Hauptanspruchs gelöst Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention with the features of the main claim. Further advantageous Refinements of the invention emerge from the subclaims.
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.Depending on the type of workpiece to be produced, the casting mold can be designed as a permanent mold or else are destroyed when separating from the workpiece. Such a form, which can only be used once, is offered by Drawing tools, as these are usually only produced in one copy. The mold is here in usually consist of a suitably shaped block of wood, either before or after the Application of the wear-resistant layer, formwork walls are attached for pouring on the carrier material. The mold and tool are separated by burning off the wood block.
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.As a rule, an alloy based on zinc or aluminum will be used for the carrier material. If high compressive stress occurs when using the workpiece on this, it is used as a carrier material choose for example gray cast iron.
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.The wear-resistant layer can be made by electroplating, plating, vapor deposition or other known methods Way to be applied. Their layer thickness depends on the respective requirements; it has but proved to be advantageous if it is backed with an additional reinforcing layer. These Reinforcement layer can be made of steel and applied by flame spraying. The wear-resistant The layer itself can consist of a metal and a plastic with good sliding properties. This layer is produced by first applying a composite material with at least two components, for example copper and aluminum, is applied. After separating the mold A component, copper or aluminum, is etched out of the composite material from the workpiece. In The resulting cavities are pressed into the plastic, which is in fine granulate form.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe method according to the invention is explained below on the basis of the description of advantageous exemplary embodiments and explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows in
Fig. 1 die Herstellung einer Hälfte eines Ziehwerkzeuges in Schnittdarstellung und1 shows the manufacture of one half of a drawing tool in sectional view and
Fig.2 die Herstellung eines Ringflansches, ebenfalls geschnitten.Fig.2 the production of an annular flange, also cut.
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. SchalungswändeA casting mold 1 has a contour that corresponds to the negative shape of the final shape of a tool half 2 corresponds. The contour is coated with a wear-resistant layer 3 by electroplating. Ever after what material the mold 1 is chosen, it may be necessary to adjust its contour before Electroplating with a suitable agent to treat so that the casting mold does not have a firm connection with it The wear-resistant layer 3 is covered with a reinforcement layer 4 made of steel and applied by flame spraying. After that is over the reinforcement layer 4 cast a zinc alloy serving as a carrier layer, which after solidification the actual tool body 5 forms. Formwork walls
nzen beim Gießen die Form des Werkzeugkör-the shape of the tool body during casting
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.G. 2 is a casting mold 7 divided into two mold halves 7a. With it, an annular flange 8 with an odor-proof layer 3 'and a reinforcement 4' can be formed in a manner corresponding to that in FIG. 1: n. By dividing the form 7 into two Iften 7a, Tb it can be used as a permanent form. It ϊεΐ but also possible that it is made in one piece if the annular flange 8 is to be produced only once. In this case, care must be taken that the mold 7 is made of a suitable material in order to be able to separate it from the annular flange 8 after it has been completed.
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.Both the tool half according to FIG. 1 as well as the annular flange according to FIG. 2 are after separating from Their casting molds can be used for their intended purpose without further treatment.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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