EP0704261A1 - Gussteilform mit Giesskernabstützung und Gussteil mit Kernöffnungsverschluss - Google Patents

Gussteilform mit Giesskernabstützung und Gussteil mit Kernöffnungsverschluss Download PDF

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EP0704261A1
EP0704261A1 EP95113440A EP95113440A EP0704261A1 EP 0704261 A1 EP0704261 A1 EP 0704261A1 EP 95113440 A EP95113440 A EP 95113440A EP 95113440 A EP95113440 A EP 95113440A EP 0704261 A1 EP0704261 A1 EP 0704261A1
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EP
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casting
core
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driver
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Edgar Feickert
Oliver Joerg
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Ford France SA
Ford Motor Company Ltd
Ford Motor Co
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Ford Werke GmbH
Ford France SA
Ford Motor Company Ltd
Ford Motor Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/108—Installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
    • B22C21/12—Accessories
    • B22C21/14—Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars

Definitions

  • the invention relates to a casting mold with casting core support and a casting with core opening closure, the type explained in the preamble of claim 1.
  • casting cores are used, which are supported by so-called casting core supports within the casting mold formed by a mold or sand.
  • casting core supports there is the possibility of forming a number of casting core supports from the core material on the casting cores themselves, which naturally means that corresponding openings remain open at the finished casting, which subsequently have to be closed by so-called core plugs.
  • openings can also be machined when machining the cast part and e.g. be closed by machining an internal thread and screwing in a threaded plug.
  • lost core supports which connect metallurgically to the casting material during the casting process and then leave no opening on the finished casting and are sealed.
  • the object of the invention is to provide a casting mold with casting core support and a casting with core opening closure, in which a subsequent processing of core openings and the subsequent insertion of core opening plugs can be avoided and replaced by simpler measures.
  • this object is achieved in that a casting mold with casting core support and a casting with core opening closure of the type explained in the preamble of claim 1, which features in the characterizing part of claim 1 and claim 2 features.
  • a e.g. Casting mold 3 consisting of an upper part 1 and a lower part 2 with a casting cavity 4, which is to be filled by the casting material to be cast, in the present case with aluminum.
  • a casting core 5 is also arranged within the casting mold 3, which is held in various positions (only one of which is shown) by casting core supports 6 in its predetermined position within the casting mold 3.
  • the lost casting core support 6 consists of a pot-shaped core opening plug 7 made of aluminum, which is formed on its outer surface with corrugations 8 increasing the surface and on its inner surface with a conical recess 9.
  • the tapered recess 9 receives a tapered driver 10.
  • the arrangement consisting of the core opening plug 7 with the driver 10 only partially inserted therein is inserted into the casting mold 3 and forms the casting core support for the casting core 5. If the casting mold 3 is now filled with liquid aluminum, this aluminum fills the later casting forming cavity 4 in the mold 3 and seeks to bring about a connection to the outer surfaces 8 of the core opening plug 7. However, such a connection is incomplete, since an aluminum skin forms between a lost core support and the aluminum during the casting of aluminum.
  • the casting shrinks in the usual way and since the connection between the material of the casting and the material of the core opening plug 7 is not complete, microcracks occur at this connection point, for example if the one formed by the casting core 5 Cavity is the coolant jacket of an internal combustion engine, an insufficient seal would result.
  • the core opening plug 7 is therefore expanded by the driver 10, which is now fully pressed in in a subsequent pressing-in process, in such a way that the microcracks are closed by the plastic deformation of the core opening plug 7.

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Abstract

Bei einer Gußteilform mit Gießkernabstützung und einem Gußteil mit Kernöffnungsverschluß, bei dem innerhalb einer Gußteilform (3) ein Gießkern (5) zur Bildung eines Gießhohlraumes (4) angeordnet ist, ist der Gießkern (5) über zumindest eine Gießkernabstützung (6) abgestützt, der bei einem Gußteil (11) aus Aluminium aus einem topfförmigen Kernöffnungsstopfen (7) besteht, in den ein Treiber (10) teilweise eingesetzt ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Gußteilform mit Gießkernabstützung und ein Gußteil mit Kernöffnungsverschluß, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.
  • Bei der Herstellung von Gußteilen mit inneren Hohlräumen werden Gießkerne benutzt, die über sogenannte Gießkernabstützungen innerhalb der von einer Kokille oder Sand gebildeten Gußteilform abgestützt werden. Dabei gibt es die Möglichkeit, an den Gießkernen selbst eine Anzahl von Gießkernabstützungen aus dem Kernmaterial mitanzuformen, was natürlich dazu führt, daß am fertigen Gußteil an diesen Stellen entsprechende Öffnungen offen bleiben, die nachfolgend durch sogenannte Kernstopfen verschlossen werden müssen.
  • Zum Verschluß solcher Öffnungen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum einen können solche Öffnungen bei der Bearbeitung des Gußteiles gleichfalls bearbeitet werden und z.B. durch Bearbeiten eines Innengewindes und Einschrauben eines Gewindestopfens verschlossen werden.
  • Aus der US-PS 2 821 323 ist eine einfachere Möglichkeit zum Verschließen solcher Kernöffnungen bekannt. Hier braucht die durch die Gießkernabstützung gebildete Öffnung eventuell gar nicht bearbeitet zu werden, da der eingesetzte topfförmige Kernöffnungsstopfen durch ein in dessen kegeliger Innenöffnung eingepreßten Treiber derart nach außen aufgeweitet wird, daß er für eine sichere Abdichtung gegenüber der Öffnung im Gußteil sorgt.
  • Bei Gußteilen aus Eisenmaterial ist es auch möglich, sogenannte verlorene Gießkernabstützungen vorzusehen, die sich während des Gießvorganges mit dem Gußmaterial metallurgisch verbinden und dann am fertigen Gußteil keine Öffnung hinterlassen und dicht sind.
  • Bei Gußteilen aus Aluminium oder anderen hautbildenden Gießwerkstopfen hat diese Verwendung von verlorenen Gießkernabstützungen bisher nicht zum Erfolg geführt, weil sich zwischen einer verlorenen Gießkernabstützung und dem Material des Gußteiles eine Oxydhaut bildet, die eine sichere metallurgische Verbindung nicht zuläßt. Beim Schrumpfen des Gußteiles kommt es daher an den Trennflächen zu Mikrorissen, die später in der Verwendung des Gußteiles zu Undichtigkeiten führen können.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gußteilform mit Gießkernabstützung und ein Gußteil mit Kernöffnungsverschluß zu schaffen, bei dem eine nachfolgende Bearbeitung von Kernöffnungen und das nachfolgende Einsetzen von Kernöffnungsstopfen vermieden und durch einfachere Maßnahmen ersetzt werden kann.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Gußteilform mit Gießkernabstützung und ein Gußteil mit Kernöffnungsverschluß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 und des Anspruches 2 aufgezeigten Merkmale aufweist.
  • Dadurch, daß bei einer Gußteilform für ein Gußteil aus Aluminium als verlorene Gießkernstützen topfförmige Kernöffnungsstopfen mit einer kegeligen Innenform zur Aufnahme eines Treibers und ein bereits eingesetzter Treiber verwendet werden, können die durch die Oxydhautbildung und Schrumpfung des Gußteiles auftretenden Mikrorisse zwischen dem Gußteil und der verlorenen Gießkernabstützung durch nachträgliches Eintreiben des Treibers zuverlässig abgedichtet werden.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen Teilschnitt durch eine Gußteilform für mit einer verlorenen Gießkernabstützung gemäß der Erfindung in seiner Anordnung in der Gießform und
    Fig. 2
    einen Teilschnitt durch ein Gußteil mit der erfindungsgemäßen verlorenen Gießkernabstützung nach dem Eintreiben des Treibers zur nachträglichen Abdichtung.
  • In Fig. 1 ist in einem Teilschnitt eine z.B. aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2 bestehende Gußteilform 3 mit einem Gießhohlraum 4 ausgebildet, der von dem zu vergießenden Gießmaterial, im vorliegenden Fall mit Aluminium, ausgefüllt werden soll. Um innerhalb des fertigen Gußteiles Hohlräume zu bilden, ist innerhalb der Gußteilform 3 noch ein Gießkern 5 angeordnet, der an verschiedenen Stellen (von denen nur eine gezeigt ist) durch Gießkernabstützungen 6 genau in seiner vorbestimmten Lage innerhalb der Gießform 3 gehalten wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform besteht die verlorene Gießkernabstützung 6 aus einem topfförmigen Kernöffnungsstopfen 7 aus Aluminium, der an seiner Außenfläche mit die Oberfläche erhöhenden Riffelungen 8 und an seiner Innenfläche mit einer kegeligen Ausnehmung 9 ausgebildet ist. Die kegelige Ausnehmung 9 nimmt einen kegeligen Treiber 10 auf. Die Anordnung bestehend aus dem Kernöffnungsstopfen 7 mit dem nur teilweise darin eingesetzten Treiber 10 wird in die Gußteilform 3 eingelegt und bildet die Gießkernabstützung für den Gießkern 5. Wird nun die Gußteiilform 3 mit flüssigem Aluminium befüllt, so füllt dieses Aluminium den das spätere Gußteil bildenden Hohlraum 4 in der Gießform 3 aus und sucht eine Verbindung an den Außenflächen 8 des Kernöffnungsstopfen 7 herbeizuführen. Eine solche Verbindung ist jedoch unvollständig, da sich beim Aluminiumguß zwischen einer verlorenen Gießkernabstützung und dem Aluminium eine Oxydhaut bildet. Nach dem Erkalten des Gußteiles und nach dem Entformen schrumpft das Gußteil in üblicher Weise und da die Verbindung zwischen dem Material des Gußteiles und dem Material des Kernöffnungsstopfens 7 nicht vollständig ist, entstehen an dieser Verbindungsstelle Mikrorisse, die z.B., wenn der durch den Gießkern 5 gebildete Hohlraum der Kühlflüssigkeitsmantel einer Brennkraftmaschine ist, eine unzureichende Abdichtung ergeben würden.
  • Im fertigen Gußteil 11, das in Fig. 2 gezeigt ist, wird daher der Kernöffnungsstopfen 7 durch den in einem nachfolgenden Einpreßvorgang nunmehr vollständig eingedrückten Treiber 10 derart aufgespreizt, daß die Mikrorisse durch die plastische Verformung des Kernöffnungsstopfens 7 geschlossen werden.
  • Auf diese Weise kann ohne zusätzliche Bearbeitungsvorgänge und ohne das nachträgliche Einsetzen von Bauteilen nur durch einfache Einpreßvorgänge eine absolute Dichtigkeit der verwendeten verlorenen Gießkernabstützungen erzielt werden.

Claims (2)

  1. Gußteilform mit Gießkernabstützung mit einem innerhalb einer Gußteilform (3) angeordneten Gießkern (5) zur Bildung eines Gießhohlraumes (4), wobei der Gießkern (5) über zumindest eine Gießkernabstützung (6) gehalten ist, die nachfolgend mit eingegossen bleibt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - in der Gußteilform (3) für ein Gußteil aus Aluminium oder ähnlichen Gießwerkstoffen zumindest ein topfförmiger Kernöffnungsstopfen (7) angeordnet ist, der den Gießkern (5) abstützt und
    - in dem ein Treiber (10) bereits teilweise eingesetzt ist.
  2. Gußteil aus einer Gußteilform nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Kernöffnungsstopfen (7) an seiner Außenfläche mit die Oberfläche erhöhenden Riffelungen (8) und an seiner Innenfläche mit einer kegeligen Ausnehmung (9) versehen ist,
    - in die der bereits eingesetzte kegelige Treiber (10) nach dem Erkalten des Gußteiles (11) vollständig eingetrieben wird.
EP95113440A 1994-09-24 1995-08-26 Gussteilform mit Giesskernabstützung und Gussteil mit Kernöffnungsverschluss Expired - Lifetime EP0704261B1 (de)

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