DE3738450A1 - Gussform zum druckgiessen - Google Patents
Gussform zum druckgiessenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gußform zum Druckgießen, be
stehend aus Stahl oder einer Stahllegierung.
Das bekannte Druckgießverfahren dient zur Massenherstellung
insbesondere von dünnwandigen Gußstücken aus Blei, Zinn,
Zink, Aluminium, Magnesium- und Kupferlegierungen, wobei
das in der Druckgießmaschine vorrätig gehaltene Gießmetall
in flüssigem Zustand unter Druck in die Gußform gepreßt
wird. Für hochschmelzende Legierungen werden Kaltkammer-
Druckgießmaschinen verwendet, bei denen das flüssige Gieß
metall von oben in die Druckkammer eingefüllt und durch
eine auswechselbare Füllbuchse in die Form gedrückt wird.
Der Nachteil der bekannten Gußformen besteht insbesondere
darin, daß sie wegen der erforderlichen hohen Zahl von
Gießvorgängen einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind,
der bei manchen Gießmetallen noch in verstärktem Maße
auftritt, beispielsweise bei Aluminium oder Aluminium
legierungen. Dieser Verschleiß führt dazu, daß die Gußform
in regelmäßigen Abständen ersetzt werden muß, was insbe
sondere bei Gußformen für komplizierte Gußteile sehr kosten
aufwendig ist. Darüber hinaus führt das Auswechseln der
Gußformen zu unerwünschten Stillstandzeiten der Druckgieß
maschine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Guß
form der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die durch
reduzierten Verschleiß eine wesentlich höhere Standzeit
aufweist und auch bei höherschmelzenden und aggressive
ren Gießmetallen eine gute Resistenz aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
wenigstens die beim Gießen mit flüssigem Metall in Berüh
rung kommenden Oberflächen mit Hartstoff beschichtet sind.
Durch diese Hartstoffbeschichtung kommt der Stahlkern
der Gußform nicht mehr mit dem flüssigen Metall in Berührung,
und der Hartstoff selbst weist durch seine Härte eine
große Abriebfestigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit
und Hitzebeständigkeit auf. Aus diesem Grunde werden bereits
seit längerer Zeit Schneidwerkzeuge mit Hartstoff beschich
tet, wobei dort allerdings die chemische Widerstandsfähig
keit eine untergeordnete Rolle spielt. Derartige, mit
Hartstoff beschichtete Gußformen haben eine vielfache
Lebensdauer im Vergleich zu bekannten Gußformen, so daß
sich ihr Einsatz vor allem bei verschleißintensiven Gieß
metallen, wie Aluminium und Aluminiumlegierungen, und
bei der Massenherstellung eignet.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Anspruch 1 angegebenen Gußform möglich.
Gußformen bestehen aus wenigstens zwei in Halterungen
angeordneten, zusammenwirkenden Einsätzen, die auch als
Gesenke bezeichnet werden. Hierdurch können ver
schiedene Gußformen auf einfache Weise in immer dieselben
oder in wenige genormte Halterungen einer Druckgießmaschine
eingesetzt werden. Hierbei ist es zweckmäßig, lediglich
die Einsätze mit Hartstoff zu beschichten, wobei dies
bei den an den Halterungen anliegenden Flächen ebenfalls
entfallen kann. Da diese Einsätze sehr klein dimensioniert
werden können und nicht viel über die Dimensionen des
Gußteils hinauszugehen brauchen, ist eine sparsame Beschich
tung mit Hartstoff bei einfachem Beschichtungsverfahren
möglich.
Bei komplizierten Gußteilen weist die Gußform Schieber
auf, um ein Herauslösen des fertigen Gußteils bei hinter
greifenden Bereichen zu ermöglichen. Diese Schieber sind
zweckmäßigerweise ebenfalls mit Hartstoff beschichtet,
wenigstens insoweit, als sie während des Gießvorgangs
in Berührung mit dem flüssigen Gießmetall kommen.
Als Hartstoffe eignen sich insbesondere Hartmetalle, wie
Schwermetallkarbide, -nitride, -boride oder -silizide,
wobei als Schwermetalle insbesondere Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Ta, Cr, W und Mo eingesetzt werden. Insbesondere Titan
nitrid hat sich als besonders geeignet erwiesen.
Ebenfalls vorteilhaft einsetzbar als Hartstoffe sind Keramik
materialien, wie Korund, also Aluminiumoxyd, u. dgl.
Zum Aufbringen des Hartstoffs auf die Gußform eignen sich
Aufdampfverfahren oder Aufsinterverfahren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Die einzige Figur zeigt eine beschichtete Guß
form in einer Schnittdarstellung.
Ein konvexes Gußformteil 10 bildet zusammen mit einem
konkaven Gußformteil 11 eine Gußform, wobei die Gestalt
des herzustellenden Gußteils durch die Hohlräume zwischen
den beiden aufeinandergelegten Gußformteilen 10, 11 bestimmt
ist. Beide Gußformteile 10, 11 sind als Einsätze ausge
bildet, die in entsprechende Ausnehmungen zweier Halterun
gen 12, 13 eingelassen sind und durch andere Gußformteile
zur Herstellung anders geformter Gußteile ersetzt werden
können. Zur reproduzierbaren Fixierung der beiden Halterun
gen 12, 13 und damit der beiden Gußformteile 10, 11 aufein
ander sind Führungsbolzen 14 in die Halterungen 12, 13
eingelassen, die beim Aufsetzen der oberen Halterung 12
auf die untere Halterung 13 eine sichere Führung gewähr
leisten. Die Zahl der Führungsbolzen 14 und der entsprechen
den Führungsöffnungen ist selbstverständlich beliebig
wählbar und hängt nicht zuletzt von der Größe der Gußform
ab.
Zur Herstellung von Hohlräumen, Aussparungen, hintergreifen
den Bereichen u. dgl. im Gußstück weist die Gußform, in
der Darstellung das Gußformteil 11, verschiebbare Kerne
bzw. Schieber 15, 16 auf. Während des Gießvorgangs befinden
sie sich in der ausgefahrenen, gezeichneten Stellung werden
dann zum Herauslösen des Gußstücks in ihre entsprechenden
Führungsöffnungen 17, 18 eingefahren.
Die dargestellte Gestalt der Gußformteile 10, 11 sowie
der Kerne bzw. Schieber 15, 16 kann selbstverständlich
in vielfältiger Weise variieren und ist nicht in irgend
einer Form auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So
können beispielsweise beide Gußformteile konvex oder auch
symmetrisch zueinander ausgebildet sein, die Zahl der
Kerne bzw. Schieber 15, 16 kann variieren oder auch Null
sein.
Die den Gußhohlraum 19 begrenzenden und damit die Form
des Gußstücks festlegenden Oberflächen der Gußformteile
10, 11 und der Kerne bzw. der Schieber 15, 16 sind mit
einer Hartstoffschicht 20 versehen. Als Hartstoffe eignen
sich insbesondere Hartmetalle, wie Schwermetallkarbide,
-nitride, -boride oder -silizide, die Verwendung von Kera
mikmaterialien, wie beispielsweise Korund od.dgl., ist
jedoch ebenfalls möglich. Als besonders geeignet hat sich
Titannitrid herausgestellt. Zur Herstellung der Hartstoff
schicht 20 werden die gewöhnlich aus Stahl oder einer
Stahllegierung bestehenden Gußformteile 10, 11 entweder
mit dem Hartstoff bedampft, oder der Hartstoff wird aufge
sintert, oder es wird ein anderes bekanntes Verfahren
zur Aufbringung von Schichten angewandt.
Die Hartstoffbeschichtung ist zwar nur an denjenigen Flächen
erforderlich, die mit flüssigem Gießmetall in Berührung
kommen, zur Vereinfachung der Herstellung der Hartstoff
schicht 20 kann sich die Beschichtung jedoch auch über
die gesamten Gußformteile 10, 11 erstrecken oder die Be
schichtung erfolgt von einer Seite her, nämlich der Seite,
die die Halbform für das Gußstück bildet. Auch die Kerne
bzw. Schieber 15, 16 können zur Vereinfachung vollständig
mit Hartstoff beschichtet sein, sie können jedoch auch
nur teilweise beschichtet sein, nämlich insoweit, als
sie in den Gußhohlraum 19 hineinragen.
Zur Kühlung der Gußform bzw. der Halterungen 12, 13, insbe
sondere bei schnellem Gußtakt, sind in den Wandungen der
Gußform bzw. der Halterung 12, 13 in bekannter Weise Kühl
kanäle eingeformt, die zur Vereinfachung nicht näher darge
stellt sind. Im einfachsten Falle kann auch auf die Einbet
tung der Gußform in Halterungen 12, 13 verzichtet werden,
und es werden lediglich die Gußformen zum Gießen gegenein
ander geführt und nach dem Guß wieder auseinandergezogen.
Die Kühlkanäle befinden sich in diesem Falle in der Guß
form selbst.
Zum Gießen wird das Gießmetall in einem nicht näher darge
stellten Tiegel flüssig gehalten, wobei dann das flüssige
Metall mit einem Kolben oder mit Druckluft in den Gußhohl
raum 19 über ebenfalls nicht dargestellte Zuführungsleitun
gen gedrückt wird. Diese können selbstverständlich ebenfalls
hartstoffbeschichtet sein. Durch diese Hartstoffbeschich
tung wird die thermische, mechanische und chemische Ver
änderung der Gußform so stark verringert, daß sich die
Standzeit sehr stark erhöht, wobei ein mühsames und zeit
aufwendiges Auswechseln von Gußformen bei sehr schnellem
Fertigungstakt und großen Stückzahlen nur noch in größeren
Abständen erfolgen muß.
Nach dem Gießvorgang erfolgt das Zurückfahren der Kerne
bzw. Schieber, das Öffnen der Form, das Auswerfen des
fertigen Gußstücks, das Abscheren des Eingusses, das Ent
graten und Reinigen in üblicher Weise.
Claims (8)
1. Gußform zum Druckgießen, bestehend aus Stahl oder
einer Stahllegierung, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens die beim Gießen mit flüssigem Metall in Berührung
kommenden Oberflächen mit Hartstoff (20) beschichtet sind.
2. Gußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gußform aus wenigstens zwei in Halterungen (12,
13) angeordneten, zusammenwirkenden Einsätzen (10, 11)
besteht, die vollständig oder mit Ausnahme der an den
Halterungen (12, 13) anliegenden Flächen mit Hartstoff
(20) beschichtet sind.
3. Druckform nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch mit Hartstoff beschichtete, einen Teil der Gußform
bildende Kerne oder Schieber (15, 16).
4. Gußform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Hartstoff ein Hartmetall,
wie ein Schwermetallkarbid, -nitrid, -borid oder silizid
vorgesehen ist.
5. Gußform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Hartstoff Titannitrid vorgesehen ist.
6. Gußform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Hartstoff ein Keramikmaterial,
wie Korund od.dgl., vorgesehen ist.
7. Gußform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hartstoff eine aufgedampfte
Schicht bildet.
8. Gußform nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hartstoff eine Sinterschicht bildet.
Priority Applications (1)
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ID=6340362
Family Applications (1)
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DE19873738450 Granted DE3738450A1 (de) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | Gussform zum druckgiessen |
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DE10207989A1 (de) * | 2002-02-25 | 2003-09-11 | Daimler Chrysler Ag | Dauergießform mit keramischer Auskleidung |
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DE19805466B4 (de) * | 1998-02-11 | 2006-01-12 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Fluidbehältern |
DE102014223922A1 (de) * | 2014-11-25 | 2016-05-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Druckgussform in Schalenbauweise mit mehrschichtiger Schale |
-
1987
- 1987-11-12 DE DE19873738450 patent/DE3738450A1/de active Granted
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Also Published As
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