-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils sowie eine Druckgießvorrichtung zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
-
Aus der
WO 2009/112230 A1 ist bereits ein Druckgusswerkzeug einer Druckgussmaschine bekannt. Das Druckgusswerkzeug umfasst eine erste Form, welche mindestens eine Formkavität aufweist, sowie mindestens einen Gießlauf und eine weitere, zweite Form, welche wenigstens eine Formkavität aufweist. Die erste Form und die zweite Form sind Rücken zu Rücken zueinander angeordnet und nehmen zwischen sich ein Zwischenelement auf, das den Gießlauf des Druckgusswerkzeugs aufweist. Dieser Gießlauf führt zu den Formkavitäten der beiden Formen. Zum Befüllen der Formkavitäten wird über den Gießlauf ein heißes, flüssiges Medium, beispielsweise ein Metall, eine Metalllegierung oder ein Kunststoff, in die Formen eingebracht. Die Druckgussmaschine ermöglicht es somit, dass mehrere Formen gleichzeitig verwendet werden können, wodurch eine Produktivität der Druckgussmaschine erhöht werden kann. Über den Gießlauf werden die wenigstens zwei Formkavitäten der wenigstens zwei Formen gleichzeitig befüllt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils sowie eine Druckgießvorrichtung zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils zu schaffen, mittels welchen besonders kurze Taktzeiten beim Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils erreicht werden können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie durch eine Druckgießvorrichtung zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils, bei welchem eine Gießkammer mit einer Schmelze befüllt wird, die Schmelze aus der Gießkammer unter Druck in ein erstes Gießwerkzeug gefüllt wird, in welchem die Schmelze erstarrt, und die Gießkammer ein weiteres Mal mit der Schmelze gefüllt wird. Das bedeutet, dass die Gießkammer mehrmals hintereinander mit der Schmelze gefüllt wird. Mittels der Gießkammer wird die jeweilige in der Gießkammer aufgenommene Schmelze unter Druck in das Gießwerkzeug gefüllt. In dem Gießwerkzeug erstarrt die Schmelze zu dem Kraftfahrzeugbauteil. Durch Öffnen des Gießwerkzeugs nach dem Erstarren der Schmelze kann das Kraftfahrzeugbauteil aus dem Gießwerkzeug entnommen werden. Um ein besonders schnelles Herstellen mehrerer Kraftfahrzeugbauteile zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gießkammer nach dem Befüllen des ersten Gießwerkzeugs mit der Schmelze von dem ersten Gießwerkzeug weg an ein zweites Gießwerkzeug hinbewegt wird und die Schmelze aus der Gießkammer unter Druck in das zweite Gießwerkzeug gefüllt wird, in welchem die Schmelze erstarrt. Mit anderen Worten wird die Gießkammer mehrmals hintereinander mit der Schmelze befüllt, wobei mittels der Gießkammer die Schmelze abwechselnd unter Druck in das erste Gießwerkzeug und unter Druck in das zweite Gießwerkzeug gefüllt wird. Die Gießkammer ist somit relativ zu den Gießwerkzeugen bewegbar, wodurch die Gießkammer abwechselnd zu dem ersten Gießwerkzeug und zu dem zweiten Gießwerkzeug hinbewegbar beziehungsweise an das jeweilige Gießwerkzeug anlegbar ist. Mittels der Gießkammer werden somit das erste Gießwerkzeug und das zweite Gießwerkzeug abwechselnd mit der Schmelze befüllt, wodurch besonders kurze Taktzeiten beim Druckgießen des Kraftfahrzeugbauteils erreicht werden können, indem sich jeweilige Vorbereitungs-, Druckgieß- und Erstarrungsphasen der Gießwerkzeuge miteinander überschneiden.
-
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Druckgießvorrichtung zum Druckgießen eines Gussbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils, mit einem ersten Gießwerkzeug, mit einem zweiten Gießwerkzeug und mit einer Gießkammer. Mittels der Gießkammer ist eine Schmelze, insbesondere eine Metallschmelze oder eine Kunststoffschmelze, unter Druck in die Gießwerkzeuge füllbar. Um hierbei besonders kurze Taktzeiten erreichen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gießkammer abwechselnd an das erste Gießwerkzeug und an das zweite Gießwerkzeug anlegbar ist und hierfür insbesondere relativ zu den Gießwerkzeugen bewegbar ist, wodurch die Gießwerkzeuge nacheinander mittels der Gießkammer mit der Schmelze befüllbar sind. Hierdurch kann zum einen die Gießkammer mit einem besonders geringen Füllvolumen für die Schmelze und somit besonders kompakt bereitgestellt werden, da die Gießkammer jeweils nur für eines der Gießwerkzeuge gleichzeitig die Schmelze bereitstellt. Vor einem Befüllen des anderen der Gießwerkzeuge wird die Gießkammer erneut mit der Schmelze angefüllt. Jeweilige Druckgießphasen der einzelnen Gießwerkzeuge können sich somit bei der Druckgießvorrichtung überschneiden, wodurch mit besonders wenigen Komponenten der Druckgießvorrichtung besonders kurze Taktzeiten beim Druckgießen des Kraftfahrzeugbauteils, insbesondere mehrere Kraftfahrzeugbauteile, mittels der Druckgießvorrichtung erreicht werden können.
-
Der beschriebenen Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Druckgießvorrichtung bekannt ist, welche eine Gießkammer und ein Formwerkzeug umfasst, welches mehrere Kavitäten zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Bauteile besitzt. Aufgrund einer dafür erforderlichen vergrößerten Werkzeugfläche ist ein Formschließdruck dieser Druckgießvorrichtung besonders hoch, wodurch diese apparativ anspruchsvoll ist. Darüber hinaus ist ein Etagenwerkzeug mit geringem maschinellem Aufwand bekannt, bei welchem Formwerkzeuge aneinander liegen und somit ein Formschließdruck auch bei mehreren Formwerkzeugen gleich bleibt, was eine höhere Produktivität erlaubt.
-
Um im Vergleich hierzu die Produktivität einer Druckgießvorrichtung mit weiter erhöhter Produktivität zu schaffen, ist die erfindungsgemäße Druckgießvorrichtung vorgesehen, welche wenigstens die zwei nebeneinander angeordneten Gießwerkzeuge und die wenigstens eine Gießkammer beinhaltet, welche zwischen den Gießwerkzeugen verfahrbar geführt ist. Hierbei ist die Gießkammer insbesondere linear und/oder radial geführt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Druckgießen des Kraftfahrzeugbauteils kann die Gießkammer bereits vor einem Ausblasen und Sprühen von Werkzeugkavitäten der Gießwerkzeuge mit der Schmelze als Gießflüssigkeit gefüllt werden. Alternativ kann die Gießkammer erst dann mit der Schmelze gefüllt werden, wenn diese an einem der Gießwerkzeuge angedockt hat. Dies hat den apparativen Vorteil, dass eine leere Gießkammer deutlich leichter ist als eine gefüllte Gießkammer, wodurch beim Verfahren der Gießkammer relativ zu den Gießwerkzeugen die Gießkammern mit besonders geringen Kräften zu beschleunigen oder zu bremsen ist. Die Gießkammer kann nach dem Erstarren der Schmelze in dem einen Gießwerkzeug von dem einen Gießwerkzeug zu dem anderen Gießwerkzeug verfahren werden, wobei die Gießkammer vor, während oder nach dem Verfahren zu dem anderen Gießwerkzeug mit der Schmelze befüllt wird. Insbesondere wird das jeweilige Kraftfahrzeugbauteil als Gussbauteil aus dem Gießwerkzeug entnommen, bei welchem sich die Gießkammer nicht in einer Gebrauchsstellung befindet. Die Gießwerkzeuge werden nach der Entnahme des Kraftfahrzeugbauteils als Gussbauteil für einen nächsten Abguss mittels Abblasen und Sprühen vorbereitet.
-
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung anzusehen und umgekehrt.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Draufsicht einer Druckgießvorrichtung zum Druckgießen eines Kraftfahrzeugbauteils mit einem ersten Gießwerkzeug und einem zweiten Gießwerkzeug sowie einer Gießkammer, welche abwechselnd an das erste Gießwerkzeug und an das zweite Gießwerkzeug anlegbar ist, und mittels welcher eine Schmelze aufnehmbar ist, welche von der Gießkammer unter Druck in das jeweilige Gießwerkzeug einfüllbar ist, an welchem die Gießkammer angeordnet ist, wobei die Gießkammer an dem ersten Gießwerkzeug anliegend dargestellt ist; und
- 2 eine schematische Draufsicht der Druckgießvorrichtung gemäß 1, wobei die Gießkammer von dem ersten Gießwerkzeug wegbewegt und an das zweite Gießwerkzeug angelegt ist.
-
In den Fig. ist in einer jeweiligen schematischen Draufsicht eine Druckgießvorrichtung 10 dargestellt, mittels welcher als Gussbauteil ein Kraftfahrzeugbauteil druckgießbar ist. Die Druckgießvorrichtung 10 umfasst ein erstes Gießwerkzeug 12 und ein zweites Gießwerkzeug 14. Jedes der Gießwerkzeuge 12, 14 weist wenigstens eine Formkavität auf, welche das druckzugießende Kraftfahrzeugbauteil als Negativ abbildet. In diese Formkavitäten der Gießwerkzeuge 12, 14 ist eine Schmelze, insbesondere eine Metallschmelze oder eine Kunststoffschmelze, unter Druck einzufüllen. In den Formkavitäten der Gießwerkzeuge 12, 14 erstarrt die Schmelze und kann bei einem Öffnen der jeweiligen Gießwerkzeuge 12, 14 als druckgegossenes Kraftfahrzeugbauteil aus dem jeweiligen Gießwerkzeug 12, 14 entnommen werden.
-
Um die jeweiligen Gießwerkzeuge 12, 14 mit der Schmelze befüllen zu können, umfasst die Druckgießvorrichtung 10 eine Gießkammer 16, in welche die Schmelze einfüllbar ist. Mittels der Gießkammer 16 ist die in die Gießkammer 16 eingefüllte Schmelze unter Druck in die Gießwerkzeuge 12, 14 einfüllbar. Zum Einfüllen der Schmelze mittels der Gießkammer 16 in das jeweilige Gießwerkzeug 12, 14 wird die Gießkammer 16 an das zu befüllende Gießwerkzeug 12, 14 angelegt und die Schmelze unter Druck aus der Gießkammer 16 in das Gießwerkzeug 12, 14 eingefüllt, an welchem die Gießkammer 16 andockt. Mittels der Gießkammer 16 ist die Schmelze in jeweils eines der Gießwerkzeuge 12, 14 gleichzeitig einfüllbar. Hierfür ist die Gießkammer 16, wie in 1 gezeigt ist, an das erste Gießwerkzeug 12 anlegbar und zeitversetzt dazu, wie in 2 gezeigt ist, an das zweite Gießwerkzeug 14 anlegbar. Um die Gießkammer 16 abwechselnd an das erste Gießwerkzeug 12 und das zweite Gießwerkzeug 14 anlegen zu können, ist die Gießkammer 16 in einer Verfahrrichtung 18 relativ zu den Gießwerkzeugen 12, 14 bewegbar. Die Gießkammer 16 ist über eine Führung in der Verfahrrichtung 18 relativ zu den Gießwerkzeugen 12, 14 bewegbar. Die Gießkammer 16 ist dazu eingerichtet, abwechselnd an das erste Gießwerkzeug 12 und das zweite Gießwerkzeug 14 angelegt zu werden, um die Gießwerkzeuge 12, 14 abwechselnd mit der Schmelze zu befüllen. Hierbei kann von der Gießkammer 16 die Schmelze in einer Gießrichtung in das jeweilige Gießwerkzeug 12, 14 eingefüllt werden, an welchem die Gießkammer 16 anliegt. Die Verfahrrichtung 18 verläuft vorliegend schräg, insbesondere senkrecht zur Gießrichtung, wodurch die Druckgießvorrichtung 10 besonders kompakt ausgebildet bereitgestellt werden kann.
-
Bei einem Verfahren zum Druckgießen wenigstens eines Kraftfahrzeugbauteils mittels der Druckgießvorrichtung 10 wird die Gießkammer 16 mit der Schmelze angefüllt und die Schmelze aus der Gießkammer 16 unter Druck in das erste Gießwerkzeug 12 eingefüllt. Hierbei kann die Schmelze in die Gießkammer 16 eingefüllt werden, bevor oder nachdem die Gießkammer 16 an das erste Gießwerkzeug 12 angelegt beziehungsweise angedockt worden ist. Anschließend erstarrt die in das erste Gießwerkzeug 12 eingefüllte Schmelze zu dem Kraftfahrzeugbauteil, welches durch Öffnen des ersten Gießwerkzeugs 12 aus dem ersten Gießwerkzeug 12 entnommen werden kann. Nach dem Einfüllen der Schmelze aus der Gießkammer 16 in das erste Gießwerkzeug 12 wird die Gießkammer 16 von dem ersten Gießwerkzeug 12 wegbewegt und in der Verfahrrichtung 18 auf das zweite Gießwerkzeug 14 zubewegt, an das zweite Gießwerkzeug 14 eingelegt und insbesondere an das zweite Gießwerkzeug 14 angedockt. Vor, während oder nach dem Bewegen der Gießkammer 16 in der Verfahrrichtung 18 von dem ersten Gießwerkzeug 12 zu dem zweiten Gießwerkzeug 14 kann die Gießkammer 16 erneut mit der Schmelze befüllt werden, welche nach dem Anlegen der Gießkammer 16 an das zweite Gießwerkzeug 14 unter Druck in das zweite Gießwerkzeug 14 eingefüllt wird. Während mittels der Gießkammer 16 die Schmelze in eines der Gießwerkzeuge 12, 14 eingefüllt wird, kann das andere der Gießwerkzeuge 12, 14 für den Gießvorgang vorbereitet werden, insbesondere durch Abblasen und Sprühen. Insbesondere kann die Gießkammer 16 mit der Schmelze befüllt werden, während das mit dieser in die Gießkammer 16 eingefüllten Schmelze zu befüllende Gießwerkzeug 12, 14 vorbereitet wird. Hierbei kann die Gießkammer 16 vollständig mit der Schmelze befüllt sein, bevor das mit dieser Schmelze zu befüllende Gießwerkzeug 12, 14 fertig vorbereitet ist.
-
Die Gießkammer 16 kann von einem der Gießwerkzeuge 12, 14 zu dem anderen der Gießwerkzeuge 12, 14 bewegt werden, sobald die Schmelze in dem einen Gießwerkzeug 12, 14 erstarrt ist. Alternativ kann das Gießwerkzeug 16 von dem einen Gießwerkzeug 12, 14 wegbewegt werden, während die Schmelze in dem einen Gießwerkzeug 12, 14 erstarrt. Das aus der erstarrten Schmelze druckgegossene Kraftfahrzeugbauteil wird insbesondere erst aus dem jeweiligen Gießwerkzeug 12, 14 entnommen, wenn die Gießkammer 16 von diesem Gießwerkzeug 12, 14 wegbewegt ist. Das bedeutet, dass das aus der erstarrten Schmelze gebildete Kraftfahrzeugbauteil aus dem jeweiligen von der Gießkammer 16 beabstandeten Gießwerkzeug 12, 14 entnommen wird.
-
Bei dem beschriebenen Verfahren ist es vorgesehen, dass mittels der einen Gießkammer 16 zwei Gießwerkzeuge 12, 14 mit der Schmelze versorgt werden. Hierbei kann die Gießkammer 16 mit der Schmelze gefüllt sein, selbst wenn das mit dieser Schmelze zu befüllende Gießwerkzeug 12, 14 noch nicht fertig vorbereitet ist. Anschließend fährt die Gießkammer 16 unter das mit dieser Schmelze zu befüllende Gießwerkzeug 12, 14, welches anschließend mit der Schmelze befüllt wird. Hierbei können jeweilige übliche erste Phasen, zweite Phasen, dritte Phasen sowie ein Erstarren bei dem jeweiligen Druckgießvorgang ablaufen. Anschließend fährt die Gießkammer 16 von dem mit der Schmelze befüllten Gießwerkzeug 12, 14 weg, wird erneut mit der Schmelze befüllt und fährt an das mit dieser Schmelze zu befüllende andere Gießwerkzeug 12, 14 heran. Währenddessen kann aus dem von der Gießkammer 16 beabstandeten Gießwerkzeug 12, 14 das aus der erstarrten Schmelze gebildete Gussbauteil entnommen werden und dieses Gießwerkzeug 12, 14 für einen nächsten Abguss vorbereitet werden. Hierdurch kann eine essentielle Taktzeitreduzierung im Vergleich zum Stand der Technik stattfinden.
-
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Verfahren zur Herstellung eines Druckgussbauteils mit besonders kurzen Taktzeiten bereitgestellt wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
