DE4300627A1 - Verfahren zum Spannen eines Guß- oder Schmiedestückes - Google Patents

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.