DE102020005760A1 - Method and device for manufacturing a component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, wobei mittels einer Gießkammer (5) und über einen Gießkanal (4) Metallschmelze (S) unter Druck in eine Kavität (3) einer Gussform (2) eingefüllt wird.Erfindungsgemäß wird mittels dieser Gießkammer (5) die Metallschmelze (S) in einen Bereich der Kavität (3) eingefüllt und zusätzlich wird mittels einer autarken weiteren Gießkammer (6) und über einen weiteren Gießkanal (7) Metallschmelze (S) unter Druck in einen weiteren Bereich der Kavität (3) eingefüllt.Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Herstellung eines Bauteils.The invention relates to a method for producing a component, wherein molten metal (S) is filled under pressure into a cavity (3) of a casting mold (2) by means of a casting chamber (5) and via a casting channel (4). According to the invention, this casting chamber ( 5) the metal melt (S) is poured into an area of the cavity (3) and, in addition, by means of an independent further casting chamber (6) and via a further pouring channel (7), metal melt (S) is poured under pressure into a further area of the cavity (3) The invention also relates to a device (1) for producing a component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils.The invention relates to a method for producing a component according to the features of the preamble of claim 1 and a device for producing a component.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2015 000 738 B3 beschrieben, eine Warmkammer-Druckgussanlage bekannt, umfassend einen Tiegel für die Metallschmelze, in dem eine Gießeinheit eingetaucht ist, mittels der die Metallschmelze zur Formgebung eines Gussbauteils in eine Dauerform einspritzbar ist. Die Gießeinheit ist zumindest eine Doppelkolben-Gießeinheit, die zumindest zwei mit der Metallschmelze befüllbare Gießkammern aufweist, die jeweils von einem hubverstellbaren Gießkolben begrenzt sind und über zumindest einen Gießlauf strömungstechnisch mit der Dauerform verbunden sind.From the prior art, as in the DE 10 2015 000 738 B3 described, a hot chamber die-casting system known, comprising a crucible for the metal melt, in which a casting unit is immersed, by means of which the metal melt can be injected into a permanent mold for shaping a cast component. The casting unit is at least one double-piston casting unit, which has at least two casting chambers that can be filled with the molten metal, each of which is delimited by a stroke-adjustable casting piston and is fluidically connected to the permanent mold via at least one casting run.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method that is improved over the prior art and a device for producing a component that is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 5.The object is achieved according to the invention by a method for producing a component having the features of claim 1 and a device for producing a component having the features of claim 5.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, beispielsweise eines Druckgussbauteils, wird mittels einer Gießkammer und über einen Gießkanal Metallschmelze unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in eine Kavität einer Gussform eingefüllt, insbesondere eingepresst.In a method for producing a component, for example a die-cast component, metal melt is poured into a cavity of a casting mold, in particular pressed in, by means of a casting chamber and via a casting channel under pressure, in particular under high pressure.

Erfindungsgemäß wird mittels dieser Gießkammer die Metallschmelze in einen Bereich der Kavität eingefüllt, insbesondere eingepresst, und zusätzlich wird mittels einer, insbesondere autarken, weiteren Gießkammer und über einen weiteren Gießkanal Metallschmelze unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in einen weiteren Bereich der Kavität eingefüllt, insbesondere eingepresst. Es können auch mehrere solche weitere Gießkammern und somit eine entsprechende Anzahl weiterer Gießkanäle und weiterer Bereiche in der Kavität vorgesehen sein.According to the invention, the molten metal is poured into a region of the cavity by means of this casting chamber, in particular pressed in, and in addition, by means of a further, in particular self-sufficient, casting chamber and a further pouring channel, molten metal is poured into a further region of the cavity under pressure, in particular under high pressure, in particular pressed in. Several such further casting chambers and thus a corresponding number of further casting channels and further areas can also be provided in the cavity.

Das Bauteil wird beispielsweise mittels Druckguss und/oder Thixogießen und/oder Semi-solid-casting und/oder Thixospritzgießen und/oder mittels mindestens einer Mischform davon und/oder mittels einer Warmkammer-Gießeinheit und einer Kaltkammer-Gießeinheit und/oder mittels eines anderen Gussverfahrens hergestellt, bei dem die Metallschmelze unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in die Kavität der Gussform eingefüllt wird, insbesondere eingepresst wird. D. h. das erfindungsgemäße Verfahren ist entsprechend als ein solches Gussverfahren ausgestaltet. Bei der Verwendung einer Warmkammer-Gießeinheit und einer Kaltkammer-Gießeinheit ist beispielsweise eine der Gießkammern als Warmkammer-Gießeinheit ausgebildet oder die Warmkammer-Gießeinheit umfasst eine der Gießkammern, und die andere Gießkammer ist als Kaltkammer-Gießeinheit ausgebildet oder die Kaltkammer-Gießeinheit umfasst diese andere Gießkammer.The component is made, for example, by means of die casting and / or thixo casting and / or semi-solid casting and / or thixo injection molding and / or by means of at least one mixed form thereof and / or by means of a hot chamber casting unit and a cold chamber casting unit and / or by means of another casting process produced, in which the molten metal is filled under pressure, in particular under high pressure, into the cavity of the casting mold, in particular is pressed in. I.e. the method according to the invention is designed accordingly as such a casting method. When using a hot chamber casting unit and a cold chamber casting unit, for example, one of the casting chambers is designed as a hot chamber casting unit or the hot chamber casting unit comprises one of the casting chambers and the other casting chamber is designed as a cold chamber casting unit or the cold chamber casting unit comprises this other Casting chamber.

Bisher bekannte Druckgussmaschinen beispielsweise für Aluminium oder Magnesium weisen eine Gießkammer auf, auch als Gießaggregat oder Gießeinheit bezeichnet, welche meist waagrecht unterhalb der Kavität angeordnet ist. Dadurch können für eine Formfüllung der Kavität benötigte Fließwege sehr lang sein, insbesondere bei großen Druckgussbauteilen.Die-casting machines known to date, for example for aluminum or magnesium, have a casting chamber, also referred to as a casting unit or casting unit, which is usually arranged horizontally below the cavity. As a result, the flow paths required for filling the mold in the cavity can be very long, especially in the case of large die-cast components.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird dies vermieden, denn durch das erfindungsgemäße lokale Anbringen der weiteren Gießkammer können diese Fließwege reduziert werden. Vorteilhafterweise wird hierzu zusätzlich zu der ersten Gießkammer, welche eine Hauptgießkammer bildet, noch mindestens eine weitere Gießkammer eingesetzt, insbesondere an die Gussform angeflanscht. Die beiden Gießkammern sind dabei vorteilhafterweise autark, d. h. insbesondere unabhängig voneinander betreibbar, um die Metallschmelze in die Kavität einzufüllen, insbesondere einzupressen. Dadurch wird beispielsweise eine zeitlich verzögerte Füllung unterschiedlicher Bereiche der Kavität ermöglicht, d. h. die beiden Bereiche können zeitlich versetzt zueinander mit der Metallschmelze gefüllt werden.This is avoided by the solution according to the invention, because these flow paths can be reduced by the local attachment of the further casting chamber according to the invention. For this purpose, in addition to the first casting chamber, which forms a main casting chamber, at least one further casting chamber is advantageously used, in particular flanged to the casting mold. The two casting chambers are advantageously self-sufficient, d. H. in particular operable independently of one another in order to fill the molten metal into the cavity, in particular to press it. This enables, for example, a time-delayed filling of different areas of the cavity, i. H. the two areas can be filled with the molten metal at different times.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es somit, dass beispielsweise anstatt einer einzelnen großen Gießkammer bzw. eines einzelnen großen Gießaggregats mehrere kleine Gießkammern bzw. Gießaggregate eingesetzt werden können.The solution according to the invention thus makes it possible that, for example, instead of a single large casting chamber or a single large casting unit, several small casting chambers or casting units can be used.

Besonders vorteilhaft wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine lokale Versorgung der Kavität mit der Metallschmelze ermöglicht. Dadurch werden Fließwege minimiert, es wird eine höhere Bauteilqualität erreicht, Kosten werden minimiert und es wird eine flexiblere Bauteilgestaltung ermöglicht. Insbesondere kann auch bei einer komplizierten Bauteilgestaltung und somit einer komplizierten Gestaltung der Kavität sichergestellt werden, dass die Metallschmelze in alle Bereiche der Kavität gelangt.The solution according to the invention enables a local supply of the cavity with the molten metal in a particularly advantageous manner. As a result, flow paths are minimized, a higher component quality is achieved, costs are minimized and a more flexible component design is made possible. In particular, even in the case of a complicated component design and thus a complicated design of the cavity, it can be ensured that the molten metal reaches all areas of the cavity.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils, und
  • 2 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils.
Show:
  • 1 schematically an embodiment of a device for producing a component, and
  • 2 schematically a further embodiment of a device for producing a component.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 und 2 zeigen, schematisch stark vereinfacht, zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Bauteils, beispielsweise eines Druckgussbauteils, wobei in 2 eine im Vergleich zu 1 wesentlich verbesserte Ausführungsform der Vorrichtung 1 dargestellt ist.The 1 and 2 show, schematically greatly simplified, two embodiments of a device 1 for the production of a component, for example a die-cast component, wherein in 2 one versus 1 significantly improved embodiment of the device 1 is shown.

In der Ausführungsform gemäß 1 umfasst die Vorrichtung 1 eine Gussform 2 mit einer Kavität 3 und einem Gießkanal 4, an welchem eine Gießkammer 5 zum Einfüllen, insbesondere Einpressen, einer Metallschmelze S unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, über diesen Gießkanal 4 in die Kavität 3 angeordnet ist. Die Gießkammer 5 ist waagrecht unterhalb der Kavität 3, insbesondere an einem unteren Rand der Kavität 3, angeordnet. Problematisch hierbei ist, dass für eine Formfüllung der Kavität 3 benötigte Fließwege dadurch sehr lang sind, insbesondere bei großen Bauteilen, beispielsweise Druckgussbauteilen.In the embodiment according to 1 comprises the device 1 a mold 2 with a cavity 3 and a pouring channel 4th at which a casting chamber 5 for filling, in particular pressing in, a molten metal S. under pressure, especially under high pressure, through this pouring channel 4th into the cavity 3 is arranged. The casting chamber 5 is horizontally below the cavity 3 , especially at a lower edge of the cavity 3 , arranged. The problem here is that for a mold filling of the cavity 3 The required flow paths are therefore very long, especially in the case of large components, for example die-cast components.

Bei der in 2 gezeigten wesentlich verbesserten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 daher, zusätzlich zu dieser Gießkammer 5, welche hier eine Hauptgießkammer bildet, eine weitere Gießkammer 6 zum Einfüllen, insbesondere Einpressen, von Metallschmelze S unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in die Kavität 3. Die beiden Gießkammern 5, 6 sind dabei vorteilhafterweise autark, so dass die Metallschmelze S mittels der beiden Gießkammern 5, 6 unabhängig voneinander unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in die Kavität 3 eingefüllt, insbesondere eingepresst, werden kann.At the in 2 The substantially improved embodiment shown comprises the device 1 hence, in addition to this casting chamber 5 , which here forms a main casting chamber, another casting chamber 6th for filling in, in particular pressing in, molten metal S. under pressure, especially under high pressure, into the cavity 3 . The two casting chambers 5 , 6th are advantageously self-sufficient, so that the metal melt S. by means of the two casting chambers 5 , 6th independently of one another under pressure, in particular under high pressure, into the cavity 3 can be filled, in particular pressed in.

Die Gussform 2 umfasst bei dieser Ausführungsform, zusätzlich zu dem Gießkanal 4 für die als Hauptgießkammer ausgebildete Gießkammer 5, einen weiteren Gießkanal 7 für die weitere Gießkammer 6, d. h. die beiden Gießkammern 5, 6 sind jeweils einem der Gießkanäle 4, 7 zugeordnet. Im hier dargestellten Beispiel ist die Gießkammer 5, welche die Hauptgießkammer bildet, dem in diesem Beispiel unteren Gießkanal 4 zugeordnet, insbesondere daran und/oder darin angeordnet, und die weitere Gießkammer 6 ist im hier dargestellten Beispiel dem oberen weiteren Gießkanal 7 zugeordnet, insbesondere daran und/oder darin angeordnet.The mold 2 comprises in this embodiment, in addition to the pouring channel 4th for the casting chamber designed as the main casting chamber 5 , another pouring channel 7th for the further casting chamber 6th , ie the two casting chambers 5 , 6th are each one of the casting channels 4th , 7th assigned. In the example shown here is the casting chamber 5 , which forms the main casting chamber, the lower casting channel in this example 4th assigned, in particular arranged thereon and / or therein, and the further casting chamber 6th is in the example shown here the upper further pouring channel 7th assigned, in particular arranged thereon and / or therein.

Gießkanalöffnungen der beiden Gießkanäle 4, 7 sind in zwei unterschiedlichen, d. h. voneinander abweichenden, Bereichen der Kavität 3 ausgebildet. Im hier dargestellten Beispiel ist die Gießkanalöffnung des einen, hier des unteren, Gießkanals 4, mit welchem die als Hauptgießkammer ausgebildete Gießkammer 5 verbunden ist, in einem unteren Bereich der Kavität 3 ausgebildet, und die Gießkanalöffnung des weiteren, hier des oberen, Gießkanals 7, mit welchem die weitere Gießkammer 6 verbunden ist, ist in einem oberen Bereich der Kavität 3 ausgebildet. Die weitere Gießkammer 6 ist beispielsweise an die Gussform 2, insbesondere an den weiteren Gießkanal 7, anflanschbar oder, wie hier dargestellt, bereits angeflanscht.Casting channel openings of the two casting channels 4th , 7th are in two different, ie deviating, areas of the cavity 3 educated. In the example shown here, the pouring channel opening is the one, here the lower, pouring channel 4th , with which the casting chamber designed as the main casting chamber 5 is connected, in a lower region of the cavity 3 formed, and the pouring channel opening further, here the upper, pouring channel 7th with which the further casting chamber 6th is connected is in an upper region of the cavity 3 educated. The further casting chamber 6th is for example on the mold 2 , in particular to the further pouring channel 7th , flanged or, as shown here, already flanged.

Die Vorrichtung 1, insbesondere die in 2 gezeigte wesentlich verbesserte Ausführungsform der Vorrichtung 1, ist beispielsweise für Druckguss und/oder für Thixogießen und/oder für Semi-solid-casting und/oder für Thixospritzgießen und/oder für mindestens eine Mischform davon und/oder für ein Gießverfahren mit einer Warmkammer-Gießeinheit und einer Kaltkammer-Gießeinheit und/oder für ein anderes Gussverfahren, bei dem die Metallschmelze unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in die Kavität der Gussform eingefüllt wird, insbesondere eingepresst wird, vorgesehen.The device 1 , especially the in 2 shown substantially improved embodiment of the device 1 , is for example for die casting and / or for thixo casting and / or for semi-solid casting and / or for thixo injection molding and / or for at least one mixed form thereof and / or for a casting process with a hot chamber casting unit and a cold chamber casting unit and / or for another casting process in which the molten metal is poured into the cavity of the casting mold, in particular pressed in, under pressure, in particular under high pressure.

In einem Verfahren zur Herstellung des Bauteils, beispielsweise des Druckgussbauteils, mittels dieser Vorrichtung 1 wird mittels der als Hauptgießkammer ausgebildeten Gießkammer 5 und über deren Gießkanal 4 Metallschmelze S unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in den Bereich der Kavität 3 der Gussform 2 eingefüllt, insbesondere eingepresst, in welchem die Gießkanalöffnung dieses Gießkanals 4 angeordnet ist, im hier dargestellten Beispiel in den unteren Bereich der Kavität 3, und zusätzlich wird mittels der, vorteilhafterweise autarken, weiteren Gießkammer 6 und über den weiteren Gießkanal 7 Metallschmelze S unter Druck, insbesondere unter hohem Druck, in den weiteren Bereich der Kavität 3 der Gussform 2 eingefüllt, insbesondere eingepresst, in welchem die Gießkanalöffnung dieses weiteren Gießkanals 7 angeordnet ist, im hier dargestellten Beispiel in den oberen Bereich der Kavität 3.In a method for producing the component, for example the die-cast component, by means of this device 1 is made by means of the casting chamber designed as the main casting chamber 5 and over their pouring channel 4th Molten metal S. under pressure, especially under high pressure, in the area of the cavity 3 the mold 2 filled, in particular pressed in, in which the pouring channel opening of this pouring channel 4th is arranged, in the example shown here in the lower region of the cavity 3 , and in addition, by means of the, advantageously self-sufficient, further casting chamber 6th and over the further pouring channel 7th Molten metal S. under pressure, in particular under high pressure, into the wider area of the cavity 3 the mold 2 filled, in particular pressed in, in which the pouring channel opening of this further pouring channel 7th is arranged, in the example shown here in the upper region of the cavity 3 .

Durch diese Lösung gemäß der zweiten Ausführungsform wird somit eine lokale Versorgung der Kavität 3 mit der Metallschmelze S ermöglicht. Dadurch werden Fließwege minimiert, es wird eine höhere Bauteilqualität erreicht, Kosten werden minimiert und es wird eine flexiblere Bauteilgestaltung ermöglicht. Insbesondere kann auch bei einer komplizierten Bauteilgestaltung und somit einer komplizierten Gestaltung der Kavität 3 sichergestellt werden, dass die Metallschmelze S in alle Bereiche der Kavität 3 gelangt.This solution according to the second embodiment thus provides a local supply of the cavity 3 with the molten metal S. enables. As a result, flow paths are minimized, a higher component quality is achieved, costs are minimized and a more flexible component design is made possible. In particular, even with a complicated component design and thus a complicated design of the cavity 3 be ensured, that the molten metal S. in all areas of the cavity 3 got.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015000738 B3 [0002]DE 102015000738 B3 [0002]

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, wobei mittels einer Gießkammer (5) und über einen Gießkanal (4) Metallschmelze (S) unter Druck in eine Kavität (3) einer Gussform (2) eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels dieser Gießkammer (5) die Metallschmelze (S) in einen Bereich der Kavität (3) eingefüllt wird und zusätzlich mittels einer autarken weiteren Gießkammer (6) und über einen weiteren Gießkanal (7) Metallschmelze (S) unter Druck in einen weiteren Bereich der Kavität (3) eingefüllt wird.A method for producing a component, wherein molten metal (S) is poured under pressure into a cavity (3) of a casting mold (2) by means of a casting chamber (5) and via a casting channel (4), characterized in that by means of this casting chamber (5) the molten metal (S) is poured into an area of the cavity (3) and is additionally poured into a further area of the cavity (3) by means of an independent further casting chamber (6) and via a further pouring channel (7) . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießkammer (5) eine, insbesondere mit der Gussform (2) verbundene, Hauptgießkammer ist und die weitere Gießkammer (6) eine zusätzliche Gießkammer ist, die an die Gussform (2) angeflanscht wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the casting chamber (5) is a main casting chamber, in particular connected to the casting mold (2), and the further casting chamber (6) is an additional casting chamber which is flanged to the casting mold (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche der Kavität (3) zeitlich versetzt zueinander mit der Metallschmelze (S) gefüllt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the two areas of the cavity (3) are filled with the molten metal (S) offset in time to one another. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil mittels Druckguss und/oder Thixogießen und/oder Semi-solid-casting und/oder Thixospritzgießen und/oder mittels einer Warmkammer-Gießeinheit und einer Kaltkammer-Gießeinheit hergestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is produced by means of die casting and / or thixo casting and / or semi-solid casting and / or thixo injection molding and / or by means of a hot chamber casting unit and a cold chamber casting unit. Vorrichtung (1) zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Gussform (2) mit einer Kavität (3) und mit zwei Gießkanälen (4, 7), wobei Gießkanalöffnungen der beiden Gießkanäle (4, 7) in zwei unterschiedlichen Bereichen der Kavität (3) ausgebildet sind, und umfassend eine Gießkammer (5), insbesondere eine Hauptgießkammer, welche an einem der Gießkanäle (4) angeordnet ist, und eine autarke weitere Gießkammer (6), welche an dem anderen Gießkanal (7) angeordnet ist und insbesondere an die Gussform (2) angeflanscht oder anflanschbar ist.Device (1) for producing a component, in particular for performing a method according to one of the preceding claims, comprising a casting mold (2) with a cavity (3) and with two pouring channels (4, 7), with pouring channel openings of the two pouring channels (4, 7) are formed in two different areas of the cavity (3), and comprising a casting chamber (5), in particular a main casting chamber, which is arranged on one of the casting channels (4), and a self-sufficient further casting chamber (6), which is located on the other The pouring channel (7) is arranged and in particular is flanged or can be flanged onto the casting mold (2).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115971447A (en) * 2023-01-05 2023-04-18 重庆美利信科技股份有限公司 Die-casting die and die-casting method for thin-tooth radiator

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