EP0887130A1 - Verfahren zum Druckgiessen eines Maschinengehäuses, insbesondere für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren zum Druckgiessen eines Maschinengehäuses, insbesondere für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0887130A1 EP98107786A EP98107786A EP0887130A1 EP 0887130 A1 EP0887130 A1 EP 0887130A1 EP 98107786 A EP98107786 A EP 98107786A EP 98107786 A EP98107786 A EP 98107786A EP 0887130 A1 EP0887130 A1 EP 0887130A1
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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
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0009—Cylinders, pistons

Definitions

  • the invention relates to Process for die casting a machine housing, in particular for internal combustion engines, the one formed by means of a hollow insert having.
  • DE 29 04 167 C describes a cylinder head which can be produced by die casting known for a water-cooled internal combustion engine, in which transverse channels and a Long channel are formed by cast, interconnected pipes. Furthermore, the individual tubes of this insert serving as a core replacement separate openings in the cylinder head towards the machine-side parting plane molded water spaces, with the insert over which the water spaces forming projections of the die with positive engagement in the respective openings of the tubes of the insert is positioned.
  • the invention is based, for a method for die casting a machine housing with an insert for this positioning to show that the smallest possible number subsequently in the casting closing openings.
  • the positioning according to the invention is a light or relatively short Only subsequently to close an insert in the casting, whereas with an elongated insert or / and a heavy insert the flying mandrel in its free end section with one a die casting cooperating support pin is supported and thus for in this case a second opening has to be closed later.
  • the insert is along its extent over its inner contour with an essentially correspondingly adapted Mandrel fixed in position.
  • This configuration is in addition to that in a simple manner achieved position fixation the further advantage associated with a relatively thin-walled Insert the pressure occurring during die casting is absorbed by the mandrel becomes.
  • a cylindrical tube as a one-piece part referenced that over its entire extent from the correspondingly adapted Thorn is filled. Because here the thorn over the entire extent the tubular insert is cylindrical and does not require tapering, there is no high thermal load on the dome in its tapered end area.
  • the insert with projections formed with high internal pressure has, and for perfect positioning in an end area with the Dom has a positively interacting fixing profile.
  • This fixing profile can provided in the end area of the insert or outside the machine housing be.
  • this is made from a light metal alloy cast insert molded into a light metal machine housing, the insert with its extensions in a cylinder crankcase serves to reduce material accumulation, especially in the vicinity of the cylinder liner Area of the machine housing.
  • An operating medium channel with connecting lines arranged on the outside of the housing to the cylinder head arranged above is z. B. from FR 2 225 628 A known.
  • the method according to the invention provides that the insert 2, 2 'in the Die casting mold (not shown) arranged on a substantially overhung Dom 4 is positioned.
  • This mandrel 4 can only with a short insert 2, 2 'and / or low weight be arranged on one side in the die-casting mold, with long insert 2, 2 ' and / or heavy weight, the mandrel 4 can have a securing pin at its free end 5 have, which engages in a slide of the die.
  • the one formed by the insert 2 Chamber 3 via hollow extensions formed on the tubular insert 2 7 enlarged volume.
  • This increase in volume of the insert 2 is preferred achieved in that the insert 2 is molded with internal high pressure Has extensions 7.
  • the insert 2 is molded with internal high pressure Has extensions 7.
  • For position-securing positioning of this insert 2 this has in an end region a form-fitting interaction with the mandrel 4 Fixing profile 8 on, for. B. a square.
  • this is done a light metal alloy formed insert 2, 2 'in a light metal machine housing 1.1 'cast in, the insert 2 with its extensions 7 in a cylinder crankcase 9 of the advantageous reduction of material accumulation serves.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Für ein Verfahren zum Druckgießen eines Maschinengehäuses, insbesondere für Brennkraftmaschinen, wobei ein hohes Einlegeteil der Ausbildung einer Kammer dient, wird zur Positionierung des Einlegeteils mit geringstmoglicher Nacharbeit am Gußteil vorgeschlagen, daß das Einlegeteil in der Druckgußform auf einem im wesentlichen fliegend angeordneten Dorn positioniert angeordnet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf ein Verfahren zum Druckgießen eines Maschinengehäuses, insbesondere für Brennkraftmaschinen, das eine mittels eines hohlen Einlegeteils ausgebildete Kammer aufweist.
  • Aus der DE 29 04 167 C ist ein im Druckgießverfahren herstellbarer Zylinderkopf für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine bekannt, bei dem Querkanäle und ein Langskanal durch eingegossene, miteinander verbundene Rohre gebildet sind. Weiter weisen die einzelnen Rohre dieses als Kernersatz dienenden Einlegeteils gesonderte Öffnungen zu im Zylinderkopf zur maschinenseitigen Trennebene hin ausgeformten Wasserräumen auf, wobei das Einlegeteil über die die Wasserräume ausformenden Vorsprünge der Druckgußform mit formschlüssigen Eingriff in die jeweiligen Öffnungen der Rohre des Einlegeteils positioniert angeordnet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren zum Druckgießen eines Maschinengehäuses mit einem Einlegeteil für dieses eines Positionierung aufzuzeigen, die im Gußteil eine geringstmögliche Anzahl nachträglich zu schließender Öffnungen hinterläßt.
  • Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst, wobei das Einlegeteil in der Druckgußform auf einem im wesentlichen fliegend angeordneten Dorn positioniert angeordnet wird.
  • Mit der erfindungsgemäßen Positionierung ist bei einem leichten oder relativ kurzbauenden Einlegeteil im Gußteil lediglich eine Öffnung nachträglich zu schließen, wogegen bei einem langgestreckten Einlegeteil oder/und einem schweren Einlegeteil der fliegend angeordnete Dorn in seinem freien Endabschnitt über einen mit einem Druckgußteil zusammenwirkenden Stützzapfen abgestützt ist und somit für diesen Fall eine zweite Öffnung nachträglich zu verschließen ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens wird das Einlegeteil längs seiner Erstreckung über seine Innenkontur mit einem im wesentlichen entsprechend angepaßten Dorn lagefixiert. Mit dieser Ausgestaltung ist neben der auf einfache Weise erzielten Lagefixierung der weitere Vorteil verbunden, daß bei einem relativ dünnwandigen Einlegeteil der beim Druckgießen auftretende Druck vom Dorn aufgefangen wird. Als einfaches Beispiel hierfür sei auf ein zylindrisches Rohr als Einegeteil verwiesen, das über seine gesamte Erstreckung von dem entsprechend angepaßten Dorn ausgefüllt ist. Da hierbei der Dorn über die gesamte Erstreckung des rohrförmigen Einlegeteils zylindrisch ist und einer Verjüngung nicht bedarf, entfällt eine thermische Hochbelastung des Domes in seinem verjüngten Endbereich.
  • In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermeidung nachteiliger Materialanhäufungen im Maschinengehäuse vorgeschlagen, daß die vom Einlegeteil gebildete Kammer über am Einlegeteil ausgeformte hohle Fortsätze volumenvergrößert wird.
  • Für eine den gegebenen Gestaltungen des Maschinengehäuses bestens angepaßte Kammer ist in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, daß das Einlegeteil mit Innenhochdruck ausgeformte Fortsätze aufweist, sowie zur einwandfreien Positionierung in einem Endbereich ein mit dem Dom formschlüssig zusammenwirkendes Fixierprofil hat. Dieses Fixierprofil kann im Endbereich des Einlegeteils oder außerhalb des Maschinengehäuses vorgesehen sein.
  • Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag wird das aus einer Leichtmetall-Legierung gebildete Einlegeteil in ein Leichtmetall-Maschinengehäuse eingegossen, wobei das Einlegeteil mit seinem Fortsätzen in einem Zylinder-Kurbelgehäuse der Reduzierung einer Materialanhäufung dient, insbesondere im zylinderbuchsennahen Bereich des Maschinengehäuses.
  • Für ein nach dem erfindungsgemäßen Druckgießverfahren gefertigtes Maschinengehäuse wird schließlich vorgeschlagen, daß das Einlegeteil in einem am Zylinder-Kurbelgehäuse außenseitig und der Trennfläche zum Zylinderkopf benachbart angeordneten Fortsatz einen Betriebsmittelkanal bildet, der gegebenenfalls mit zum Zylinderkopf gerichteten Verbindungsleitungen ausgebildet ist.
  • Ein am Gehäuse außenliegend angeordneter Betriebsmittelkanal mit Verbindungsleitungen zum darüber angeordneten Zylinderkopf ist per se z. B. aus der FR 2 225 628 A bekannt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand zweier unterschiedlich geformter Einlegeteile für in der Zeichnung dargestellte Maschinengehäuse beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    ein Zylinder-Kurbelgehäuse mit innenhochdruckverformtem Einlegeteil,
    Figur 2
    das verformte Einlegeteil als Betriebsmittelkanal im Schnitt gemäß der Linie II-II, und
    Figur 3
    ein rohrförmiges Einlegeteil.
  • In einem im Druckgießverfahren gefertigten Maschinengehäuse 1, 1' ist mittels eines Einlegeteils 2, 2' jeweils eine Kammer 3, 3' ausgebildet. Für die Positionierung des jeweiligen Einlegeteils 2, 2' in der jeweiligen Druckgußform ist ein Verfahren aufzuzeigen, das im jeweiligen Maschinengehäuse 1, 1' eine geringstmögliche Anzahl nachträglich zu schließender Öffnungen hinterläßt.
  • Hierfür sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß das Einlegeteil 2, 2' in der Druckgußform (nicht gezeigt) auf einem im wesentlichen fliegend angeordneten Dom 4 positioniert angeordnet wird.
  • Dieser Dorn 4 kann bei kurzem Einlegeteil 2, 2' und/oder geringem Gewicht lediglich einseitig in der Druckgußform angeordnet sein, bei langem Einlegeteil 2, 2' und/oder großem Gewicht kann der Dorn 4 an seinem freien Ende einen Sicherungszapfen 5 aufweisen, der in einen Schieber der Druckgußform eingreift.
  • Bei einem gemäß Figur 3 in der Form eines Rohres 6 gestalteten Einlegeteils 2' wird dieses längs seiner Erstreckung über seine Innenkontur auf einem entsprechend angepaßten Dorn (nicht gezeigt) positioniert. Der nicht gezeigte Dorn füllt hierbei das Rohr 6 zur Gänze aus und dient somit insbesondere bei einem dünnwandigen Einlegeteil 2' dem Gießdruck zu widerstehen.
  • Bei dem gemäß Figur 1 weitergebildeten Verfahren wird die vom Einlegeteil 2 gebildete Kammer 3 über am rohrförmigen Einlegeteil 2 ausgeformte hohle Fortsätze 7 volumenvergrößert. Diese Volumenvergrößerung des Einlegeteils 2 wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß das Einlegeteil 2 mit Innenhochdruck ausgeformte Fortsätze 7 aufweist. Zur lagesichernden Positionierung dieses Einlegeteiles 2 weist dieses in einem Endbereich ein mit dem Dorn 4 formschlüssig zusammenwirkendes Fixierprofil 8 auf, z. B. ein Vierkant.
  • In einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aus einer Leichtmetall-Legierung gebildete Einlegeteil 2, 2' in ein Leichtmetall-Maschinengehäuse 1,1' eingegossen, wobei das Einlegeteil 2 mit seinen Fortsätzen 7 in einem Zylinder-Kurbelgehäuse 9 der vorteilhaften Reduzierung einer Materialanhäufung dient.
  • Bei einem im Druckgießverfahren gefertigten Maschinengehäuse 1, 1' mit einem verfahrensgemäß positionierten Einlegeteil 2, 2' bildet dieses in einem am Zylinder-Kurbelgehäuse 9 außenseitig und einer Trennfläche 10 zu einem nicht gezeigten Zylinderkopf benachbart angeordneten Fortsatz 11 einen Betriebsmittelkanal 12, der mit zum Zylinderkopf gerichteten Verbindungsleitungen 13 ausgebildet ist.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Druckgießen eines Maschinengehäuses, insbesondere für Brennkraftmaschinen,
    - das eine mittels eines hohen Einlegeteils (2, 2') ausgebildete Kammer (3, 3') aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Einlegeteil (2, 2') in der Druckgußform auf einem im wesentlichen fliegend angeordneten Dorn (4) positioniert angeordnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil (2', Rohr 6) längs seiner Erstreckung über seine Innenkontur mit einem im wesentlich entsprechend angepaßten Dorn lagefixiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Einlegeteil (2) gebildete Kammer (3) über am Einlegeteil (2) ausgeformte hohle Fortsätze (7) volumenvergrößert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Einlegeteil (2) mit Innenhochdruck ausgeformte Fortsätze (7) aufweist, sowie
    - in einem Endbereich einen mit dem Dorn (4) formschlüssig zusammenwirkendes Fixierprofil (8).
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das aus einer Leichtmetall-Legierung gebildete Einlegeteil (2, 2') in ein Leichtmetall-Maschinengehäuse (1, 1') eingegossen wird, wobei
    - das Einlegeteil (2) mit seinen Fortsätzen (7) in einem Zylinder-Kurbelgehäuse (9) der Reduzierung einer Materialanhäufung dient.
  6. Im Druckgießverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 gefertigtes Maschinengehäuse, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Einlegeteil (2, 2') in einem am Zylinder-Kurbelgehäuse (9) außenseitig und einer Trennfläche (10) zum Zylinderkopf benachbart angeordneten Fortsatz (11) einen Betriebsmittelkanal (12) bildet, der
    - gegebenenfalls mit zum Zylinderkopf gerichteten Verbindungsleitungen (13) ausgebildet ist.
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