DE4300627A1 - Verfahren zum Spannen eines Guß- oder Schmiedestückes - Google Patents
Verfahren zum Spannen eines Guß- oder SchmiedestückesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spannen eines
Guß- oder Schmiedestückes mit komplizierter räumlicher
Kontur, beispielsweise eines Auspuffkrümmers, zur me
chanischen Bearbeitung.
Die mechanische Bearbeitun von Guß- und Schmiedestüc
ken, wie z. B. das Fräsen und Bohren mit NC - Maschinen,
ist trotz Verwendung von Universalspannmitteln, Bau
kasten- und Spezialvorrichtungen kompliziert und aufwen
dig. Derzeitig sind auch keine technischen Lösungen
bekannt, die ein einfaches und kostengünstiges Spannen
dieser Werkstücke für die Einzelfertigung ermöglichen.
Bekannt ist lediglich durch DE-OS 30 49 359 ein Spann
verfahren für Werkstücke, bei welchem das Werkstück
ganz oder teilweise in einem thermisch erweichbaren
speziellen Verbundwerkstoff eingebettet wird, der nach
seiner Abkühlung auf Umgebungstemperaturen fest ist und
somit die beim Bearbeiten des Werkstückes auftretenden
Kräfte übertragen kann und anderseits beim Erstarrungs
vorgang das Werkstück nicht oder nur unwesentlich ver
formt. Der Temperaturausdehnungskoeffizient des Ver
bundwerkstoffes soll durch Auswahl seiner Komponenten
dem des jeweiligen Werkstückes anpaßbar sein. Erreicht
wird dies beispielsweise durch die Verwendung eines Me
talles, einer ferromagnetischen Komponente, eines
niedrigschmelzenden Metalles und eines Wachses. Da der
Verbundwerkstoff elektrisch leitfähig ist, kann er in
duktiv erwärmt werden. Das Spannen des Werkstückes er
folgt in der Weise, in dem das Werkstück oder Teile des
Werkstückes in eine oder mehrere Mulden einer Palette
gelegt werden, wobei der jeweilige Verbundwerkstoff
schon in den Mulden ist. Nach dem Abkühlen des Verbund
werkstoffes auf Umgebungstemperaturen soll das Werk
stück gespannt sein. Das Spannen von Werkstücken mit
komplizierten räumlichen Konturen ist schwierig, da zu
sätzlich Hilfsmittel zur Lagesicherung des Werkstückes
notwendig sind, um somit eine mechanische Bearbeitung
an bestimmten Stellen des Werkstückes zu ermöglichen.
Die Nachteile des Spannverfahrens sind weiterhin in der
Verwendung eines speziellen, gesondert herzustellenden
Verbundwerkstoffes und in seiner induktiven Erwärmung
zu sehen.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung in der Entwick
lung eines Verfahrens zum Spannen eines Guß- oder
Schmiedestückes mit komplizierter räumlicher Kontur zur
mechanischen Bearbeitung, welches einfach und mit ge
ringem Aufwand zu realisieren ist und ohne zusätzliche
Hilfsmittel das Werkstück in der für die Bearbeitung
notwendigen Lage sicher hält.
Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, daß das zu bearbeitende Werkstück
und ein oder mehrere Aufnahmeelemente für Werkstückspan
ner in einen in eine Form gegossenen aushärtbaren Form
stoff lagebestimmt gedrückt werden, das Werkstück nach
dem Aushärten des Formstoffes gespannt, mechanisch be
arbeitet und danach der Form entnommen wird. Kennzeich
nend ist ebenfalls für das Verfahren, daß der Formstoff
ein gießbares, reaktionsharzgebundenes Material ist.
Vorteilhafterweise können Werkstücke mit komplizierten
räumlichen Konturen mit geringem Aufwand mechanisch be
arbeitet werden, da das Spannverfahren ein einfaches
Spannen derartiger Werkstücke ermöglicht und der ver
wendete Formstoff billig ist. Das gespannte und zu be
arbeitende Werkstück hat durch die partielle Formstoff
umhüllung eine gute Lagesicherung. Dadurch sind auch
gute Zerspanungsbedingungen gegeben. Das erfindungsge
mäße Spannverfahren ist wirtschaftlich im Musterbau und
bei der Einzelfertigung von Werkstücken anwendbar.
Weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden bei
der Realisierung von Fügeprozessen und Montagearbeiten
gesehen.
Die Erfindung soll am Beispiel des Spannens eines Aus
puffkrümmers mit fünf zu bearbeitenden Flanschen näher
erläutert werden.
Hierzu ist es notwendig, daß eine der Größe des Auspuff
krümmers entsprechende Form mit einem reaktionsharzge
bundenen Material, beispielsweise MAPULIT, gefüllt wird.
Danach kann der Auspuffkrümmer lagebestimmt in den Form
stoff eingedrückt werden. Dies bedeutet, daß die
Flanschflächen etwa vertikal (± 1 Grad) ausgerichtet
sind. Gleichzeitig werden drei Gewindestifte für Spann
eisen in den Formstoff an den Stellen eingedrückt die
die Spannkräfte zur Wirkung bringen. Der Formstoff här
tet in kurzer Zelt aus, so daß die Spanneisen montiert
und das Werkstück gespannt werden kann. Nach dem Aus
richten und Spannen der Form auf dem Arbeitstisch einer
NC-Maschine werden die fünf Flansche des Auspuffkrüm
mers plangefräst, die Bohrungen für die Befestigungs
schrauben hergestellt und der bearbeitete Auspuffkrüm
mer nach dem Lösen der Spanneisen der Form entnommen.
Claims (2)
1. Verfahren zum Spannen eines Guß- oder Schmiedestüc
kes mit komplizierter räumlicher Kontur, beispielswei
se eines Auspuffkrümmers, zur mechanischen Bearbeitung,
bei dem ein Werkstück ganz oder teilweise in einem ther
misch erweichbaren Verbundwerkstoff eingebettet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das zu bearbeitende Werkstück und ein oder mehrere Aufnahmeelemente für Werkstückspanner, wie beispiels weise Gewindestifte, in einen in eine Form gegossenen aushärtbaren Formstoff lagebestimmt gedrückt werden,
- - das Werkstück nach dem Aushärten des Formstoffes ge spannt und mechanisch bearbeitet wird, sowie ab schließend
- - das bearbeitete Werkstück der Form entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Formstoff ein gieß
bares, reaktionsharzgebundenes Material ist.
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