DE10317441A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Gießen eines Rohlings für ein Bauteil - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Gießen eines Rohlings für ein Bauteil Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Herstellung eines Rohlings für ein Tiefziehwerkzeug weist einen Aufnahmeraum (6) auf, der von Seitenwänden (2) und einer Vielzahl von in Höhenrichtung (z) unabhängig voneinander verstellbaren Stempeln (5) gebildet wird. Zum Ausgleich temperaturbedingter Ausdehnungen ist wenigstens eine Seitenwand (2) so verschieblich gelagert, dass ihr Abstand zu einer anderen Seitenwand (2) veränderbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gießen eines Rohlings für ein Bauteil, wobei das Bauteil insbesondere ein Werkzeug aus einem metallischen Werkstoff ist.
  • Derartige Rohlinge werden üblicherweise durch Vollformgießen hergestellt, indem ein Gießereimodell erstellt wird, das mit Gießereisand abgeformt wird. Der Abguss des Rohlings mit einer Metallschmelze erfolgt anschließend im Sandmodell. Nach dem Abgießen muss der Gießereisand aufbereitet oder entsorgt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Rohlingen aufzuzeigen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und/oder 9 gelöst.
  • Mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 wird eine individuell einstellbare, wiederverwendbare Gießform mit einer Vielzahl von in Höhenrichtung unabhängig voneinander verstellbaren Stempeln bereit gestellt. Zum Ausgleich von temperaturbedingten Volumenänderungen, wie sie insbesondere beim Gießen von Metallschmelzen entstehen, ist wenigstens eine Seitenwand der Vorrichtung verlagerbar gegenüber der restlichen Vorrichtung ausgebildet. Bevorzugt ist dabei wenigstens eine Seitenwand so verschieblich gelagert, dass ihr Abstand zu einer benachbarten und/oder gegenüberliegenden Seitenwand veränderbar ist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Rohlinge aus Metallschmelzen in einer individuell einstellbaren Gießform hergestellt werden, ohne den Umweg über ein Gießereimodell und eine Sandgussform nehmen zu müssen, so dass die Prozesskette beim Vollformgießen von Metallschmelzen entscheidend verkürzt wird. Neben der Zeitersparnis ergeben sich auch Kosteneinsparungen, da die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrfach wiederverwendbar ist und die Aufbereitung oder Entsorgung des Gießereisandes entfällt.
  • Zwar ist aus der DE 100 39 023 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rohlings bekannt, bei der die Kontur des Rohlings durch unabhängig voneinander verstellbare Stempel nachgebildet werden kann. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch ganz offensichtlich nur zum Abguss von Kunststoffmaterialien geeignet, die bei Raumtemperatur oder nur wenig höheren Temperaturen chemisch aushärten. Ein Gießereifachmann wird daher die bekannte Vorrichtung aufgrund der Problematik der temperaturbedingten Ausdehnung und Schwindung sowie der Abdichtungsproblematik für den Abguss von Metallschmelzen nicht in Betracht ziehen.
  • Durch die Erfindung nach Anspruch 1 werden die genannten Probleme gelöst, indem wenigstens eine der Seitenwände gegenüber der restlichen Vorrichtung verlagerbar ist.
  • In besonders vorteilhafter Weise wird die Verschiebung der wenigstens einen Seitenwand durch eine unter Vorspannung stehende Spanneinrichtung ermöglicht, die bevorzugt wenigstens eine mechanische Federn aufweist, beispielsweise eine Schraubenfeder. Hierbei ist die Höhe der Vorspannung durch eine Veränderung der Federlänge einstellbar. Die mechanische Feder ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise selbsttätig eine Verlagerung der Seitenwand bei temperaturbedingten Volumenänderungen der Vorrichtung.
  • Selbstverständlich kann die Spanneinrichtung auch wenigstens eine hydraulische Feder aufweisen. Daneben ist es ebenso denkbar, nicht selbsttätig nachgiebige Spanneinrichtungen einzusetzen, wie beispielsweise eine elektromotorische Spanneinrichtung, ggf. mit elektronischer Ansteuerungseinrichtung.
  • In Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den Aufnahmeraum für den Gusswerkstoff unterseitig ein Paket von Führungsstangen mit endseitigem Gewinde an, die durch ein Verstellwerkzeug so verdrehbar sind, dass durch die in die Stempel eingreifenden Gewindeabschnitte der Führungsstangen die vertikale Position der Stempel veränderbar ist. Hierbei sind die Führungsstangen selbst in axialer Richtung nicht verschiebbar.
  • Anspruch 9 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere aus einem metallischen Gusswerkstoff. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird während der Justierung der Höhenlage der Stempel die Spanneinrichtung so weit gelöst, dass eine leichtgängige Verstellung der Stempel gegeneinander möglich ist. Nach dem Einstellen der Stempel wird die Vorspannung der Spanneinrichtung erhöht. Hierdurch wird eine Abdichtung des Aufnahmeraumes zu den Seiten und nach unten hin erreicht und damit das grundlegende Problem der Abdichtung bei der Verwendung von Gusswerkstoffen mit einer Schmelztemperatur im Bereich von mehreren 100 °C gelöst. Legierungen wie beispielsweise ZAMAK weisen einen Schmelzpunkt von mehr als 400 °C auf. Versuche der Anmelderin, zur Abdichtung des Aufnahmeraums analog der DE 100 39 023 A1 handelsübliche, hoch temperaturbeständigen Folien (wie zum Beispiel die Folie mit dem Handelsnamen "Kapton" der Firma DuPont) zu verwenden, haben ergeben, dass die Dehnfähigkeit handelsüblicher Folien keinesfalls ausreicht, um sich exakt in den Ecken des Aufnahmeraums anzulegen.
  • Demgegenüber werden die Spalte zwischen den Stempeln und zwischen Stempeln und Seitenwand erfindungsgemäß dadurch abgedichtet, dass die Stempel vor dem Einfüllen des Gusswerkstoffes durch Ausübung einer Vorspannkraft auf die Seitenwände der Vorrichtung aneinander gelegt werden. Damit werden die Spalte so weit reduziert, dass der Aufnahmeraum abgedichtet wird.
  • In bevorzugter Weise erfolgt das Zusammendrücken des Stempelpaketes durch vier unabhängig voneinander bewegliche Seitenwände.
  • Die Vorspannkraft muss mindestens so groß sein wie die Kraft durch die hydraulische Druckwirkung der flüssigen Schmelze.
  • Nach dem Einbringen des Gusswerkstoffes in den Aufnahmeraum der Vorrichtung wird abgewartet, bis der Gusswerkstoff erstarrt ist. Diese Ruhephase kann im Ablauf des Herstellens des Bauteils so gelegt werden, dass das Erstarren des Gusswerkstoffes über Nacht erfolgt. Abschließend wird der Rohling aus dem Aufnahmeraum der Vorrichtung entnommen, nachdem die Vorspannung der Spanneinrichtung verringert wurde.
  • Mit und nach dem Einbringen der Metallschmelze erwärmt sich die Vorrichtung und dehnt sich dabei aus. Diese thermische Dehnung in radialer Richtung wird durch die Nachgiebigkeit der Spanneinrichtung ermöglicht, wodurch ein Verklemmen oder eine Zerstörung der Vorrichtung verhindert wird.
  • In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die verbleibenden minimalen Spalte zwischen den Stempeln durch Auftragen eines Trennmittels, beispielsweise einer handelsüblichen Gießereischlichte, abgedichtet. Das Trennmittel verhindert gleichzeitig eine Verbindung zwischen den Stempeln und dem Gusswerkstoff.
  • Insbesondere bei einer stark unregelmäßigen Kontur des Rohlings, beispielsweise bei vereinzelten, stark in den Aufnahmeraum hineinragenden Stempeln, ist die Verwendung allein des Trennmittels möglicherweise nicht ausreichend, um ein Entnehmen des erstarrten und damit geschwundenen Rohlings aus dem Aufnahmeraum zu gewährleisten. Für diesen Fall wird eine Zwischenlage von nicht unerheblicher Dicke verwendet, die sich unter dem heißen Gusswerkstoff zum richtigen Zeitpunkt auflöst und somit einen zusätzlichen Freiraum für das Entformen des Rohlings schafft.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die einzelnen Stempel automatisiert entsprechend der gewünschten Kontur des Rohlings verstellbar sind. Dies kann beispielsweise durch eine elektrische oder hydraulische Verstelleinrichtung für jede einzelne Führungsstange erfolgen. Die Verstelleinrichtung wird hierbei bevorzugt von einer Steuerungseinrichtung angesteuert, in der die geometrischen Daten des Rohlings oder des Bauteils abgelegt sind. Hierdurch wird eine automatische Einstellung der Kontur des Aufnahmeraumes der Vorrichtung erreicht, ohne zusätzliche weitere Schritte, die ansonsten manuell vorgenommen werden müssen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, unter Weglassung der Stempel und Führungsstangen,
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Unterteils der Vorrichtung, mit einzelnen Führungsstangen und Stempeln,
  • 4 ein vergrößerter Ausschnitt aus 3,
  • 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung im Positionierzustand und
  • 6 eine der 5 entsprechende Darstellung der Vorrichtung im Gießzustand.
  • 1 zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Herstellung von Rohlingen. Die Vorrichtung 1 ist quaderförmig, mit Seitenwänden 2, die L-förmig sind und so über Eck reichen, dass jeweils zwei aneinander grenzende Seitenflächen des Quaders hälftig von einer Seitenwand 2 gebildet werden. Die Endabschnitte der Seitenwände 2 grenzen mittig im Bereich der Seitenflächen der quaderförmigen Vorrichtung 1 an Trennfugen 3 aneinander und sind an jeder Trennfuge 3 durch zwei übereinanderliegende Spanneinrichtungen 4 miteinander verbunden.
  • Im Innenraum der Vorrichtung 1 befindet sich eine Vielzahl von unabhängig zueinander höhenverstellbaren Stempeln 5, die nach oben und zu den Seiten hin einen Aufnahmeraum 6 für den Gusswerkstoff begrenzen. Die Stempel 5 sind in ihrer Höhe so positionierbar, dass sie die Kontur des Bauteils möglichst genau nachbilden.
  • Jede Spanneinrichtung 4 besteht aus einer Schraube 7, einer Schraubenfeder 8 sowie einer Mutter 9. Die Schrauben 7 durchsetzen jeweils Laschen 10 im Bereich der Endabschnitte der Seitenwände 2, wobei sich die Schrauben 7 einerseits direkt mit ihrem Schraubenkopf und andererseits mittelbar über die Muttern 9 und die Schraubenfeder 8 an gegenüberliegenden Laschen 10 abstützen.
  • Die von einer Spanneinrichtung 4 ausgeübte Vorspannung kann verändert werden, indem die Position der Mutter 9 am Schaft der Schraube 7 verändert wird. Zum Einstellen der Höhenlage der Stempel 5 wird die Vorspannung der Spanneinrichtung 4 möglichst gering gewählt. Nach erfolgter Einstellung werden die Muttern 9 angezogen, hierdurch die wirksame Federlänge der Schraubendruckfeder 8 verringert, wodurch sich die Vorspannung auf die Laschen 10 erhöht und sich die Trennfuge 3 zwischen den beiden Seitenwänden 2 sowie die Spalte zwischen den einzelnen Stempeln 5 verkleinern, um eine Abdichtung des Aufnahmeraums 6 gegenüber dem einzufüllenden Gusswerkstoff zu erreichen. Nach dem Eingießen des Gusswerkstoffes kommt es in Folge von Wärmedehnungen innerhalb des Stempelpaketes zu einer Ausdehnung radial nach außen. Die Spanneinrichtung 4 ist so auszulegen, dass sie nach der aufgebrachten Vorspannung zur Abdichtung des Aufnahmeraums 6 noch ausreichend Nachgiebigkeit aufweist, um die thermische Ausdehnung kompensieren zu können.
  • Nach dem Erstarren des Gusswerkstoffes ist auch die Vorrichtung 1 mit dem Stempelpaket wieder abgekühlt und hat in etwa ihre ursprüngliche radiale Ausdehnung wieder eingenommen, wodurch die Vorspannung der Spanneinrichtung 4 sich wieder reduziert hat. Zur Erleichterung der Entnahme des Rohlings aus der Vorrichtung 1 wird nunmehr die Vorspannung der Schraubendruckfedern 8 verringert, indem die Muttern 9 gelöst werden.
  • Während in 1 eine Vorrichtung dargestellt ist, die zu Versuchszwecken erstellt wurde, zeigen die 2 bis 6 mit der Vorrichtung 11 eine weiterentwickelte Ausführungsform der Erfindung, bei der neben einem Oberteil 20 auch ein Unterteil 30 dargestellt ist. Das Oberteil 20 besteht aus vier Seitenwänden 12, die jeweils paarweise zueinander parallel ausgerichtet sind. Im Unterschied zu den Seitenwänden 2 der Vorrichtung 1 sind die Seitenwände 12 der Vorrichtung 11 als ebene Seitenflächen ausgebildet. Die Seitenwände 12 stoßen an den Ecken des quaderförmigen Oberteiles 20 unter Bildung von Trennfugen 13 aneinander. An jeder Außenseite der Seitenwände 12 sind jeweils drei übereinander liegende Spanneinrichtungen 14 vorgesehen. Jede der einzelnen Spanneinrichtungen 14 weist eine nicht dargestellte Zugfeder in einem Rohr 21 mit rechteckförmigem Querschnitt auf, wobei die Zugfedern als Tellerfederpakete ausgebildet sind. Somit sind insgesamt drei übereinander angeordnete „Spannringe" aus jeweils vier Rohren 21 mit innenliegenden Federpaketen vorgesehen. Die Vorspannung der Zugfedern kann verändert werden, indem eine Spannschraube 22 verstellt wird. Zwei dieser Spannschrauben 22 sind in 2 am untersten "Spannring" dargestellt. Mit Veränderung der Vorspannung der Spanneinrichtungen 14 verkleinern oder vergrößern sich die jeweiligen Trennfugen 13 zwischen den Seitenwänden 12. Die Verstellung wird durch nicht dargestellte Langlöcher im Bereich der aneinander angrenzenden Endbereiche der Seitenwände 12 bzw. der Rohre 21 ermöglicht.
  • Das Unterteil 30 weist einen Rahmen 31 auf, der über Laschen 32 und Bolzen 24 mit Laschen 23 am Oberteil 20 verbunden ist. Die Verschieblichkeit der Seitenwände 12 des Oberteils 20 gegenüber dem Unterteil 30 wird durch Langlöcher in den Laschen 23 und/oder 32 ermöglicht. Innerhalb des Rahmens 31 ist eine Vielzahl von Führungsstangen 33 angeordnet (siehe 3 und 4), die eine Verstellung der Stempel 15 (3 bis 6) ermöglichen.
  • In 3 sind beispielhaft vier Stempel 15 und Führungsstangen 33 dargestellt, jeweils in den Eckbereichen des durch das Oberteil 20 begrenzten Aufnahmeraumes 16. Jede Führungsstange 33 greift mit ihrem Gewindeabschnitt 34 an ihrem stempelseitigen Endabschnitt in eine im unteren Bereich des Stempels 15 angeordnetes Innengewinde ein. Die Führungsstangen 33 sind drehbar gelagert, während die Stempel 15 naturgemäß durch ihre Rechteckform gegen Verdrehung gesichert sind. Somit wird durch ein Verdrehen der Führungsstangen 33 eine Änderung der Höhenlage der Stempel 15 erreicht.
  • Die Führungsstangen 33 weisen an ihren stempelabgewandten Endabschnitten zylindrische Verdickungen 35 auf, über die sie in zylindrischen Aussparungen einer Bodenplatte 37 des Unterteils 30 drehbar gelagert sind. Durch eine schematisch angedeutete Arretiervorrichtung in Form von senkrecht zu den Führungsstangen 33 verlaufenden Leisten 38 wird eine Axialverlagerung der Führungsstangen 33 verhindert. Die Arretierung in Axialrichtung kann aufgehoben werden, indem die Leisten 38 in Richtung des Pfeils 39 aus dem Unterteil 30 herausgezogen werden. Dies kann dann erforderlich sein, wenn sich ein oder mehrere Stempel 15 nicht aus dem erstarrten Rohling lösen und eine Entnahme des Rohlings nur unter Mitnahme des Stempels 15 und damit auch der Führungsstange 33 möglich ist.
  • Die Verdrehung der Führungsstangen 33 erfolgt von der Unterseite der Bodenplatte 37 durch deren zylindrische Aussparungen 36, indem ein nicht gezeigtes Verstellwerkzeug in den stempelabgewandten Endabschnitt der Führungsstange 33 formschlüssig eingreift.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung 11 durch eine nicht dargestellte motorische Verstelleinheit ergänzt werden, die sich an die Unterseite der Bodenplatte 37 anschließt. Die Verstelleinheit besteht dabei aus einer Vielzahl von rotatorisch wirkenden Antriebseinheiten, entsprechend der Anzahl von Führungsstangen 33 und Stempeln 15. Durch individuelle Ansteuerung der Antriebseinheiten kann eine gleichzeitige und damit sehr zeitsparende Verstellung der Gesamtheit der Führungsstangen 33 und der Stempel 15 erzielt werden, um die gewünschte Kontur des Rohlings möglichst schnell einzustellen. Die geometrischen Daten der Kontur werden dabei vorteilhafterweise von einer Steuerungseinrichtung so aufgearbeitet, dass durch unmittelbare Ansteuerung der Antriebseinheiten die geometrischen Daten so umgesetzt werden, dass sich die Stempel 15 entsprechend der gewünschten Kontur einstellen, unter Berücksichtigung der erforderlichen Bearbeitungszugabe für die spanende Bearbeitung. Damit entfällt jegliche manuelle Einstellarbeit an den Stempeln.
  • Alternativ kann eine Antriebseinheit vorgesehen sein, die an die einzelnen Führungsstangen 33 nacheinander angekoppelt wird, so dass die Verstellung der Führungsstangen automatisiert sequentiell erfolgt.
  • 5 zeigt in schematisierter Draufsicht das Oberteil 20 der Vorrichtung 11, mit den vier Seitenwänden 12, die über die Trennfugen 13 aneinander stoßen. Die Seitenwände 12 schließen ein Paket von insgesamt 7 × 10 Stempeln 15 ein. In dem in 5 dargestellten Positionierzustand sind die Spanneinrichtungen 14 in der „Einstellposition", das heißt, die Trennfugen 13 sind relativ groß, und auch zwischen den Stempeln 15 und den Seitenwänden 12 sowie zwischen den Stempeln 14 untereinander stellen sich Spalte 24 ein. Durch diese Spalte 24 wird die Verstellung der Stempel 15 in Höhenrichtung Z erleichtert. Die Abdichtung der Vorrichtung 11 im Bereich der Trennfugen 13 an den Ecken des Oberteils 20 erfolgt durch die in 3 näher dargestellten Stempel 15 an den Eckpositionen des Stempelpaketes.
  • Nach erfolgter Höheneinstellung der Stempel 15 entsprechend der gewünschten Kontur des herzustellenden Rohlings werden die Seitenwände 12 durch Erhöhung der Vorspannung aufeinander zu bewegt, wie aus den Pfeilen 25 hervorgeht. In diesem "Gießzustand" wird eine Abdichtung der Vorrichtung 11 erreicht, da nach dem Einfüllen des Gusswerkstoffes dieser nicht durch die Spalte 24 seitlich und nach unten aus dem Oberteil 20 heraustreten kann. Die Abdichtung kann durch Auftragen von Gießereischlichte vor dem Einfüllen des Gusswerkstoffes verbessert werden.
  • Durch die Gussschmelze werden die Stempel 15 ebenso wie die gesamte Vorrichtung 11 erwärmt. Die thermisch bedingte Ausdehnung insbesondere des Stempelpaketes entgegen der Richtung der Pfeile 25 wird ermöglicht, indem die Spanneinrichtung 14 unter Erhöhung der Vorspannung nachgibt und die Seitenwände hierdurch entgegen der Richtung der Pfeile 25 nach außen verlagert werden.
  • Zur Erleichterung des Entformens kann nach dem Erstarren des Gusswerkstoffes die Vorspannung in den Spanneinrichtungen 14 wieder reduziert werden.
  • Zur weiteren Erleichterung des Entformens können zusätzlich Zwischenlagen eingebracht werden, die aus einem Material bestehen, das sich unter der Hitze des Gusswerkstoffes auflöst. Der hierdurch geschaffene Freiraum kann auch erforderlich sein, um ein Aufschwinden des Gussrohlings auf die durch die Stempel 5 bzw. 15 gebildete Form zu verhindern. Die zerstörbaren Zwischenlagen können beispielsweise von Pappscheiben gebildet werden, die beim Guss verbrennen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bzw. 11 eignet sich in besonderer Weise zur Herstellung von Rohlingen für Werkzeuge, die zum Tiefziehen von Blechteilen für Kleinserien eingesetzt werden. Als Gussmaterial kommt hierbei beispielsweise ZAMAK mit einer Schmelztemperatur von etwa 400 °C in Frage. Die Standzeit derart hergestellter Werkzeuge beträgt etwa 300 Tiefziehvorgänge und eignet sich damit vorwiegend für die Herstellung in Kleinstserien oder die Prototypenfertigung.
  • Die Stempel 5 bzw. 15 bestehen beispielsweise aus Vierkantrohren mit quadratischem Querschnitt, die oberseitig durch eine Einlage zugeschweißt sind, mit einer umlaufenden Fase zur Gewährleistung einer leichtgängigen Verschieblichkeit der Stempel 5 bzw. 15 gegeneinander.
  • In einer erfolgreich arbeitenden Pilotanlage gemäß den 2 bis 6 werden Stempel 15 mit einem Kantenmaß von 20 mm × 20 mm eingesetzt, mit einem Oberteil 20, das einen Aufnahmeraum von maximal 1500 mm × 1000 mm begrenzt, was einer Anzahl von 3750 Stempeln entspricht. Hierdurch ist es möglich, die Kontur des Rohlings relativ genau an die gewünschte Oberfläche des Bauteils anzupassen, so dass die nachfolgende spanende Bearbeitung mit möglichst wenig Materialabtrag und einer geringen Anzahl von Bearbeitungsschritten erfolgen kann.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1, 11) zum Gießen eines Rohlings für ein Bauteil, insbesondere für ein Werkzeug aus einem metallischen Werkstoff, mit einem Aufnahmeraum (6, 16) für die Einbringung von Gusswerkstoff, der durch einen Boden sowie durch Seitenwände (2, 12) begrenzt wird, wobei der Boden von einer Mehrzahl in Höhenrichtung (Z) unabhängig voneinander verstellbarer Stempel (5, 15) gebildet wird, wobei wenigstens eine Seitenwand (2, 12) gegenüber der restlichen Vorrichtung (1, 11) in begrenztem Ausmaß verlagerbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenwand (2, 12) durch eine unter Vorspannung stehende Spanneinrichtung (4, 14) gegen eine andere Seitenwand (2, 12) vorgespannt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Spanneinrichtung (4, 14) veränderbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (4, 14) wenigstens eine mechanische Feder aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich unterseitig an die Stempel (15) drehbar gelagerte Führungsstangen (33) anschließen, die an ihren stempelseitigen Enden Gewindeabschnitte (34) aufweisen, mit denen sie in Innengewindeabschnitte der Stempel (15) eingreifen und die an ihren stempelabgewandten Endabschnitten Mittel zur Ankopplung eines Verstellwerkzeugs aufweisen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiereinrichtung (38) vorgesehen ist, die eine Axialverlagerung (Z) der Führungsstangen (33) verhindert.
  7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, 11) durch eine Verstelleinheit ergänzt ist, mit der eine Mehrzahl von Stempeln (5, 15) verstellbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit die Verstellung der Führungsstangen (33) automatisiert vornehmen kann.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Einstellen der Höhenlage der Stempel (5, 15) entsprechend der gewünschten Kontur des Bauteils, bei geringer Vorspannung der Spanneinrichtung (4, 14), b) Erhöhen der Vorspannung der Spanneinrichtung (4, 14), um die Stempel (5, 15) abdichtend aneinander zu drücken, c) Einbringen des Gusswerkstoffes in den Aufnahmeraum (6, 16), d) Abwarten des Erstarrens des Gusswerkstoffes, e) Entnehmen des Rohlings aus dem Aufnahmeraum (6, 16) und f) spanende Bearbeitung des Rohlings, um die gewünschte Feinkontur des Bauteils zu erreichen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt d) die Vorspannung der Spanneinrichtung (4, 14) verringert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) die Oberseiten und/oder die Seitenflächen der Stempel (5, 15) mit einem Trennmittel versehen werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) zumindest ein Teil der Oberseiten und/oder der Seitenflächen der Stempel (5, 15) mit einer Zwischenlage versehen wird, die so beschaffen ist, dass sie sich unter der Wirkung des heißen Gusswerkstoffes auflöst.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenlage der Stempel (5, 15) manuell eingestellt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel (5, 15) durch Fremdkraft verstellt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Stempel (5, 15) selbsttätig mittels einer Steuereinrichtung erfolgt, in der geometrische Daten des Bauteils abgelegt sind.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059486A1 (de) * 2005-12-08 2007-06-14 Condux Gmbh Mehrteiliges Formwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges
CN101920314A (zh) * 2010-07-27 2010-12-22 南昌大学 菱镁复合材料大棚支架快速成型模具
CN102773420A (zh) * 2012-08-20 2012-11-14 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种砂型的组合模具造型方法
CN102794392A (zh) * 2012-08-20 2012-11-28 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种基于分形结构的造型模具及其造型方法
CN107520411A (zh) * 2017-07-25 2017-12-29 盐城美希密封件有限公司 一种柴油机模具静密封紧固夹紧装置
CN108580803A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种基于分层原理的砂型模型近成形方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3210588A1 (de) * 1982-03-23 1983-10-06 Hans Uwe Dr Ing Ehlbeck Giessform zum herstellen von metallgussstuecken
DD250875A1 (de) * 1986-07-07 1987-10-28 Univ Magdeburg Tech Mehrteilige dauergiessform fuer formguss
DE4112736A1 (de) * 1990-04-19 1991-10-24 Nissan Motor Vorrichtung und verfahren zum erstellen einer form mit variabler gestalt
DE10039023A1 (de) * 2000-08-10 2002-02-21 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Rohlings für ein Bauteil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3210588A1 (de) * 1982-03-23 1983-10-06 Hans Uwe Dr Ing Ehlbeck Giessform zum herstellen von metallgussstuecken
DD250875A1 (de) * 1986-07-07 1987-10-28 Univ Magdeburg Tech Mehrteilige dauergiessform fuer formguss
DE4112736A1 (de) * 1990-04-19 1991-10-24 Nissan Motor Vorrichtung und verfahren zum erstellen einer form mit variabler gestalt
DE10039023A1 (de) * 2000-08-10 2002-02-21 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Rohlings für ein Bauteil

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059486A1 (de) * 2005-12-08 2007-06-14 Condux Gmbh Mehrteiliges Formwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges
CN101920314A (zh) * 2010-07-27 2010-12-22 南昌大学 菱镁复合材料大棚支架快速成型模具
CN102773420A (zh) * 2012-08-20 2012-11-14 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种砂型的组合模具造型方法
CN102794392A (zh) * 2012-08-20 2012-11-28 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种基于分形结构的造型模具及其造型方法
CN102794392B (zh) * 2012-08-20 2015-12-02 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种基于分形结构的造型模具及其造型方法
CN102773420B (zh) * 2012-08-20 2016-01-20 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种砂型的组合模具造型方法
CN107520411A (zh) * 2017-07-25 2017-12-29 盐城美希密封件有限公司 一种柴油机模具静密封紧固夹紧装置
CN108580803A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种基于分层原理的砂型模型近成形方法
CN108580803B (zh) * 2018-04-19 2020-08-11 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种基于分层原理的砂型模型近成形方法

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