DE2049331A1 - · Verfahren zur Herstellung von Gesenken und dgl. Werkzeugen sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Werkzeug - Google Patents

· Verfahren zur Herstellung von Gesenken und dgl. Werkzeugen sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Werkzeug

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DE2049331A1 DE19702049331 DE2049331A DE2049331A1 DE 2049331 A1 DE2049331 A1 DE 2049331A1 DE 19702049331 DE19702049331 DE 19702049331 DE 2049331 A DE2049331 A DE 2049331A DE 2049331 A1 DE2049331 A1 DE 2049331A1
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Description

Mercury Outboard BfottJrRS (SoutbAfrica) !limited -7 fikt Booysens, Transvaal, Südafrikanische Republik
Verfahren zur Herstellung von Gesenken und dgl. Werkzeugen sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Werkzeug
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen, insbesondere Gesenken für Pressen, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Werkzeug.
Die meisten Gesenke werden nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt, bei welchem zuerst ein Holz-, Epoxyharz- oder Gipsmodell hergestellt wird, nach welchem mit Hilfe einer Kopierfräsmaschine (die sinking machine) aus einer für den beabsichtigten Anwendungs zweck geeigneten Metall-Legierung das eigentliche Gesenk hergestellt wird. Die bekannten, auf diesem Prinzip beruhenden Verfahren zur Herstellung von Gesenken erfordern den Einsatz von hochqualifizierten Werkzeugmachern und/oder Formenbauern, was zu den hohen Kosten für diese Gesenke beiträgt. In den meisten Fällen stellen Gesenke keine wirtschaftliche Anschaffung dar, sofern nicht ein Großserieneinsatz vorgesehen ist.
Es sind daher bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, mit deren Hilfe die Fertigungskosten für Gesenke herabgesetzt werden sollen. Bei einer bekannten Anordnung wird ein Epoxyharz zur Herstellung des Werkzeugs benutzt, wobei die Hauptbelastungspunkte durch Metalleinsätze verstärkt sind. Diese bekannten Versuche zur Lösung des Problems waren jedoch aus verschiedenen Gründen nicht erfolgreich.
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Aufgabe der Erfindung ist in erster Linie die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Gesenken und dgl. Werkzeugen, welches zumindest zu einer Verringerung der Fertigungskosten für das Gesenk führen soll.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von
Gesenken und dgl. Werkzeugen insbesondere zur Verwendung bei Pressen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der einen
^ Fläche eines Stützglieds, deren Profil im wesentlichen der
Ψ Form des Positivs oder des Negativs des gewünschten Gesenks
entspricht, ein Überzug aus polymerem Material ausgebildet
wird, dessen freiliegende Fläche ein Profil besitzt,, welches ■ .[ form- und dimensionsmäßig genau der Form waa den Abmessungen des Positivs bzw. Negativs entspricht.
Die Dicke der Haut kann etwa 0,05 - <~ ' _, tm betragen und als Polymerisat kann irgend ein solches verwendet werden, das eine
; hohe Schlag- oder Druckfestigkeit von beispielsweise etwa
" etwa 14OO kg/citi^ (9 tons per square inch) besitzt« Bestimmte Epoxyharze besitzen diese Festigkeit und sind daher für den
! erfindungsgemäßen Zweck brauchbar.
Die Stützglieder können aus einer für den beabsichtigten
Anwendungszweck geeigneten Metall-Legierung bestehen, beispielsweise aus der unter dem Handelsnamen "Meehanite" vertriebenen Legierung, die eine Druckfestigkeit in der Größenordnung von etwa 158ΟΟkg/cm2 (lOÖ tons per square inch) besitzt und sich leicht in die ^förderliche Form der Stützglieder foreen läßt. Öle Stützglied!? können in einem Gießverfahren hergestellt
i werden. -
Die Haut kann auf verschiedenartige Weise auf den Stützgliedern ausgebildet werden, und zwar vorzugsweise, indem zunächst eine zweckmäßige Menge des polymeren Materials in flüssiger Form in den durch das Matrizen-Stützglied festgelegten Formraum eingeschüttet wird, sodann in das Material ein Muster eingeprägt wird, welches in Form und Abmessungen genau dem Negativ des gewünschten Gesenks entspricht und das Material ausgehärtet bzw. verfestigt wird, hierauf die Einprägung im Material mit einer Schicht eines gießbaren Trennmittels abgedeckt wird, deren Dicke derjenigen des im Gesenk zu formenden Werkstücks entspricht, danach in die gießbare Schicht ein Muster eingeprägt wird, welches in Form und Abmessungen genau dem Positiv des gewünschten Gesenks entspricht, im Anschluß daran eine zweckmäßige Menge eines polymeren Materials in flüssiger Form auf das in der gießbaren Schicht ausgebildete Muster aufgetragen wird, sodann das Stempel-Stützglied in das polymere Material eingedrückt wird, das Material ausgehärtet wird und schließlich die beiden so gebildeten Gesenkteile voneinander getrennt werden.
Ein vorteilhaftes Erfindungsmerkmal besteht darin, daß das polymere Material an 'den Stützgliedern mit Hilfe eines polymeren Klebmittels befestigt wird, welches auf die Stützglieder aufgetragen wird, nachdem sie gereinigt, entfettet und an ihren Arbeitsflächen mit Verblockungs-Öffnungen versehen worden sind.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkzeuge bzw. Gesenke sind dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der ßesenkteile ein Stützglied aufweist, dessen eine Fläche ein hinsichtlich Form und Größe im wesentlichen dem Positiv bzw. dem Negativ des gewünschten Gesenks entsprechendes Profil besitzt, und daß diese Fläche einen Überzug aus einem polymeren Material aufweist, dessen freiliegende Fläche ein hinsichtlich Form und Abmessung genau dem Positiv oder dem Negativ des gewünschten Gesenks entsprechendes Profil besitzt.
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Im folgenden 1st eine bevorzugte, beispielhafte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert* Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansieht der beiden nach dem erflndungsgemäßem Verfahren hergestellten Gesenkteile und
Fig. 2
bis 5 verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens«
Das Gesenk weist eine Patrize 1 und eine Matrize 2 mit Sttttagliedern J5 bzw. 4 auf, die aus einer unter· der "Meehanlte" bekannten Legierung· gegosssen sinid. Bas: Profil der1 Fläche S. des- S tut Ziglieds 3· eatsprleht im. wesentllciheiL der Form dies Positivs 7 der Patrize t* während! das Profil der· Fläche 6s des Stützglieds 4, Im wesentHöhen der Form eines Negativs 8 dier Matrize 2 ent spricht.
Die Stützglieder 5 und 4 sind an ihren einander zugekehrten Flächen 5 bzw. 6 mit mehreren Blindbohrungen 9 versehen, deren Zweck noch näher erläutert werden wird, und weisen an diesen Flächen jeweils einen Epoxyharz-tfberzug 10 bzw. 11 auf, dessen Oberflächenprofil in Form und Abmessung genau dem Positiv 7 bzw. dem Negativ 8 entspricht.
Die überzüge 10 und 11 werden in der Weise ausgebildet, daß ö*s einen Förmraum 12 bildende Matrizen-Stützglied 4 gereinigt, entfettet und auf eine Temperatur von etwa 45°C erwärmt wird, worfcufiiin eine dünne Schicht des Epoxvklebers Araldite AV 123© Ceingetragenes Warenzeichen) zusammen mit dem Härter HY 95β eingetragenes Warenzeichen) oder Gussolit-Grundierung (eingeibi?Agenes Warenzeichen) auf die Fläche 6 aufgetragen und unter ftihlung 2k Stunden lang ausgehärtet wird. Daraufhin wird
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""■"' "r ' ι " "ι'TO 11 mi" mm eiiipiiiiiiiiiiirniii
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das Stützglied 4 erneut auf praktisch dieselbe Temperatur wie vorher erwärmt, worauf eine entsprechende Menge des Epoxyharzes Äraldite SW 417 (eingetragenes Warenzeichen) oder Gussolit-Metall-Typ 3° (eingetragenes Warenzeichen) in flüssiger Form zusammen mit Araldite Härter SW 417 (eingetragenes Warenzeichen) als Aushärtemittel in den Formraum 12 eingegossen wird, um auf der Fläche 6 eine 0,05 - 0,15 dicke Schicht zu bilden.
Sodann wird ein Stempel 15, dessen Arbeitsfläche 13a ein der Form des Negativs 8 komplementäres Profil und dieselben Abmessungen wie das Negativ 8 besitzt, in den Formraum 12 abgesenkt, um auf dem Epoxy-Überzug 11 einen Eindruck zu prägen, welcher in Form und Abmessungen dem Negativ 8 entspricht. Hierbei wird ein Teil des Epoxymaterials in die Blindbohrungen 9 des Stutzglieds 4 verdrängt, so daß die Epoxyharzmasse mit dem Stützglied verblockt wird« Das Kunstharz wird dann unter Kühlung 12 - 24 Stunden lang ausgehärtet, worauf der Stempel 15 aus dem Formraum herausgezogen wird. Die ausgehärtete Epoxyharzschicht in Form eines Überzugs 11 von 0,05 - 0,15 mm Dicke haftet fest am Stützglied 4 an. Das Profil der freiliegenden Fläche des Überzugs 11 entspricht in Form und Abmessungen genau demjenigen de» Negative 8.
Hierauf wird auf den Überzug 11 ein gießbares Trennmittel, wie ein Wachs aufgetragen und ein zweiter Stempel 14, dessen Arbeitsfläche i4a ein der Form der Positive 7 am Stempel 1 komplementäres Profil und dieselben Abmessungen wie die Positive 7 besitzt, auf das Wachs herabgesenkt, das infolgedessen zu einer Schicht 15 derselben Dicke wie ein zwischen
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den Teilen 1 und 2 zu formender Werkstoff verpreßt wird. Gleichzeitig hinterläßt der Stempel 14 auf der Wachsschicht einen Prägeeindruck, welcher in Form und Abmessungen den Positiven 7 entspricht.
Als nächstes wird eine zweckmäßige Menge des gleichen Kunstharzes wie vorher zusammen mit demselben Härter auf die Schicht 15 aufgetragen, wonach das Stützglied ~5, das auf ähnliche Weise wie das Stützglied 4 mit einem ausgehärteten Kleber versehen und auf etwa 45°C erwärmt worden ist, auf das Kunstharz h herabgesenkt wird, welches dadurch in einer Schicht von 0,05 - 0,13 mm Dicke auseinandergedrückt bzw. verteilt wird.
Das Kunstharz wird unter Kühlung 12-24 Stunden lang ausgehärtet, worauf das Stützglied 3 aus dem Formraum 12 zurückgezogen wird. Das Epoxyharz haftet mithin in Form eines dicken Überzugs 10 am Stützglied j5 an, wobei das Profil der freiliegenden Fläche dieses Überzugs hinsichtlich Form und Größe genau den Positiven 7 entspricht. Hierauf wird die Wachsschicht - 15 vom Stützglied 4 entfernt und werden die Teile 1 und 2 gereinigt und für die Benutzung vorbereitet,
Ersichtlicherweise sind zahlreiche Abwandlungen der Erfindung ψ möglich, die sich jeweils nur in Einzelheiten unterscheiden und keineswegs vom Rahmen der Erfindung abweichen. Beispielswelse können zahlreiche andere Arten von Kunstharzen zur Bildung der Haut auf den Stützgliedern verwendet werden, weshalb die Erfindung keinesfalls auf Epoxyharze beschränkt sein soll. Weiterhin können auch andere Legierungen als "Meehanite" für die Fertigung der Stützglieder benutzt werden; diesbezüglich hat sieh eine unter der Bezeichnung "Jewelite" vertriebene Legierung als brauchbar erwiesen. Je nach der erforderlichen, Druckfestigkeit kann in gewissen Fällen auch Gußeisen bzw, Grauguß verwendet werden. Die Stutzglieder .,
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können erforderlichenfalls versteift werden, so daß sie den hohen Drucken zu widerstehen vermögen, denen sie ausgesetzt werden.
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Claims (12)

  2. 2.
    - 8 - Pat entänsprü.che
    Verfahren zur Herstellung von Gesenken und dgl. Werkzeugen insbesondere zur Verwendung bei Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer FläGhe eines StützgliedSj deren Profil im wesentlichen der Form des Positivs oder des Negativs des gewünschten Gesenks entspricht, ein tiberzug aus polymeren! Material ausgebildet wird, dessen freiliegende Fläche ©in Profil besitzt, welches form- und dlmenslonsraäßig genau der Form und den Abmessungen des Positivs bzw., Kieg.a.tivs en.tsp.rient.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß das Stützglied mit einem Überzug van etw,a 0,05 0,13 rom Dicke versehen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein polymeres Material hoher Schlag- oder Druckfestigkeit verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein Polymerisat mit einer Druckfestigkeit in der Größenordnung von etwa 14OO kg/cm2 (9 tons per square inch) verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat ein Epoxyharz verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied aus einer Metall-Legierung gebildet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    als Metall-Legierung eine unter der Bezeichnung "Meehanite" vertriebene Legierung verwendet wird. Q
    ~" 7 —
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    in ii in nip τι
  8. 8. "Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied in einem Gießvorgang gebildet wird.
  9. 9* Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Matrize als auch die Patrize auf die genannte Weise ausgebildet werden*
  10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus polymerem Material auf dem Stützglied in der Weise ausgebildet wird, daß zunächst eine zweckmäßige Menge des polymeren Materials in flüssiger Form in den durch das Matrizen-Stützglied festgelegten Formraum eingeschüttet wird, sodann in das Material ein Muster eingeprägt wird, welches in Form und Abmessungen genau dem Negfciv des gewünschten Gesenks entspricht und das Material ausgehärtet bzw. verfestigt wird, hierauf die Einprägung im Material mit einer Schicht eines gießbaren Trennmittels abgedeckt wird, deren Dicke derjenigen des im Gesenk zu formenden Werkstücks entspricht,, danach in die gießbare Schicht ein Muster eingeprägt wird, welches in Form und Abmessungen genau dem Positiv des gewünschten Gesenks entspricht, im Anschluß daran eine zweckmäßige Menge eines polymeren Materials in flüssiger Form auf das in der gießbaren Schicht ausgebildete Muster aufgetragen wird, sodann das Stempel-Stützglied in das polymere Material eingedrückt wird, das Material ausgehärtet wird und schließlich die beiden so gebildeten Gesenkteile voneinander getrennt werden,
    - 10 -
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  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material an den Stützgliedern mit Hilfe eines polymeren Klebmittels befestigt wird, welches auf die Stützglieder aufgetragen wird, nachdem sie gereinigt, entfettet und an ihren Arbeitsflächen mit Verblockungs-Öffnungen versehen worden sind.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, däß die gießbare Schicht aus Wachs gebildet wird.
    13· Nach dem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche hergestelltes Gesenk o.dgl. Werkzeug, insbesondere zur Verwendung bei einer Presse, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Gesenkteile (1, 2) ein Stützglied (3 bzw. 4) aufweist, dessen eine Fläche (5 bzw. 6) ein hinsichtlich Form und Größe im wesentlichen dem Positiv (7) bzw. dem Negativ (8) des gewünschten Gesenks entsprechendes Profil besitzt, und daß diese Fläche einen überzug (10 bzw. 11) aus einem polymeren Material aufweist, dessen freiliegende Fläche ein hinsichtlich Form und Abmessung genau dem Positiv oder dem Negativ des gewünschten Gesenks entsprechendes Profil besitzt.
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