EP1491276B1 - Giesskammer einer Druckgiessmaschine und Verfahren zur Formfüllung einer Druckgiessmaschine - Google Patents

Giesskammer einer Druckgiessmaschine und Verfahren zur Formfüllung einer Druckgiessmaschine Download PDF

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EP1491276B1
EP1491276B1 EP03014120A EP03014120A EP1491276B1 EP 1491276 B1 EP1491276 B1 EP 1491276B1 EP 03014120 A EP03014120 A EP 03014120A EP 03014120 A EP03014120 A EP 03014120A EP 1491276 B1 EP1491276 B1 EP 1491276B1
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casting
chamber
casting chamber
die casting
filling
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    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies

Definitions

  • the present invention relates to a casting chamber of a die casting machine with a casting piston movable within the casting chamber and at least one Expiration to the expiration of the liquid metal diecasting material in at least a runner, wherein the runner is in communication with a mold cavity. Furthermore, the invention relates to a method for mold filling a Die casting machine.
  • Such casting chambers for die casting machines and mold filling methods a die casting machine are known.
  • the liquid metal via a suitable channel, namely the casting run in the so-called casting anvil, which is in a mold-side end the casting chamber dips, in a so-called gate and then in the Mold cavity led.
  • the connecting channel between the casting chamber and the Casting is usually arranged such that the liquid metal only at a reached very high degree of filling of the casting chamber in the casting.
  • Unfortunately caused by the process due to the filling of the casting chamber with liquid metal by its affinity with oxygen oxides, which are on the metal surface or accumulate bath surface.
  • a casting chamber of a Die casting machine of the aforementioned type to provide an entry of oxide-containing portions of the casting material in a mold cavity reliable prevented.
  • It is a further object of the present invention is a method for mold filling to provide a die casting machine, which has an entry of oxide-containing Proportions of the casting material in a mold cavity reliably prevented.
  • This will advantageously achieved that during the forward movement of the casting piston a separation of the oxidized lighter, and thus upper metal layer does not come in the area of the bottom of the casting chamber arranged drain. Only low-oxide or oxide-free casting material flows from the lower Area of the casting chamber in the casting and thus in the mold cavity. Consequently is the entry of oxide-containing portions of the casting material in the mold cavity reliably prevented.
  • the Ground area opposite area of the casting chamber form side at least one overflow channel, which opens into at least one overflow container, educated. Due to the additional arrangement of an upper mold-side outlet the melt from the casting chamber is separated from the oxide-containing Shares over the overflow channel in the overflow tank and a flow of the low-oxide or oxide-free casting material from the lower region the casting chamber into the mold cavity. By the skimming of the oxide-containing Shares of the casting material and their transfer into the overflow container is again the entry of oxide-containing portions of the casting material in the Mold cavity reliably prevented.
  • the casting material a melt of a light metal or a light metal alloy, wherein the Alloy is particularly aluminum or magnesium.
  • An inventive method for mold filling a die casting machine includes the following steps: (a) filling a liquid metallic Die casting material into a casting chamber and (b) moving one within the Casting arranged casting piston in the direction of a mold cavity and Transfer of the casting material via at least one drain in at least a runner, wherein the runner communicates with the mold cavity and the drain is arranged on the form side in the region of the bottom of the casting chamber.
  • an overflow channel and an overflow container is in the upper, the bottom region opposite region of the casting chamber at least one overflow channel, which in at least one Overflow container opens, formed.
  • the casting material is a melt of a light metal or a light metal alloy, wherein the light metal is in particular aluminum or magnesium.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a casting chamber 12 of a casting chamber 12 Die casting machine 10. It can be seen that the casting chamber 12 in the form of Area of a floor 24 two drains 16, 18 for draining the liquid metallic die-cast material in the casting runs 20 has. The casting runs 20 are connected via channels 36 with a mold cavity 22 in connection. Furthermore it can be seen that in the upper, the bottom portion 24 opposite area 34 form side an overflow channel 26 is formed in a transfer container 28th empties.
  • Figure 2 shows a side sectional view of the casting chamber 14 of Die casting machine 10. It can be seen that within the casting chamber 12 a movable casting piston 14 is arranged, which during the forward movement in Direction of the run 20 and the mold cavity 22 the Casting material 30 via the drain 16 in the casting 20 and thus in the Mold cavity 22 transferred.
  • the process 16 (as well as the process, not shown 18) is arranged on the form side in the region of the bottom 24 of the casting chamber 12.
  • the bottom portion 24 opposite portion 34 is shaped arranged the overflow channel 26, which communicates with the overflow tank 28 in connection stands.
  • the casting material 30 consists of a melt of a Light metal or light alloy, wherein the light metal in particular Aluminum or magnesium is.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gießkammer einer Druckgießmaschine mit einem innerhalb der Gießkammer beweglichen Gießkolben und mindestens einem Ablauf zum Ablauf des flüssigen metallischen Druckgießmaterials in mindestens einen Gießlauf, wobei der Gießlauf mit einem Formhohlraum in Verbindung steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Formfüllung einer Druckgießmaschine.
Derartige Gießkammem für Druckgießmaschinen und Verfahren zur Formfüllung einer Druckgießmaschine sind bekannt. Üblicherweise wird bei horizontalen Kaltkammerdruckgießmaschinen das flüssige Metall über einen geeigneten Kanal, nämlich dem Gießlauf im sogenannten Gießamboss, der in ein formenseitiges Ende der Gießkammer eintaucht, in einen sogenannten Anschnitt und anschließend in den Formhohlraum geführt. Der Verbindungskanal zwischen der Gießkammer und dem Gießlauf ist üblicherweise derart angeordnet, dass das flüssige Metall erst bei einem sehr hohen Füllgrad der Gießkammer in den Gießlauf gelangt. Nachteiligerweise entstehen verfahrensbedingt bei der Befüllung der Gießkammer mit flüssigem Metall durch dessen Affinität mit Sauerstoff Oxide, die sich auf der Metalloberfläche beziehungsweise Badoberfläche ansammeln. Durch die relativ hohe Anordnung des Verbindungskanals zum Gießlauf im Gießamboss gelangt der auf der Badoberfläche der Gießkammer stark oxidhaltige Anteil der Schmelze während der Formfüllung direkt in den Formhohlraum des zu gießenden Gussteils. Im resultierenden Gussteil treten die Oxide in der Regel als flächenförmige Störungen im Gefüge auf und beeinflussen nachteiligerweise die mechanischen Eigenschaften der Gussteile.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gießkammer einer Druckgießmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen Eintritt von oxidhaltigen Anteilen des Gießmaterials in einen Formhohlraum zuverlässig verhindert.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Formfüllung einer Druckgießmaschine bereitzustellen, welches einen Eintritt von oxidhaltigen Anteilen des Gießmaterials in einen Formhohlraum zuverlässig verhindert.
Zur Lösung dieser Aufgaben dient eine gattungsgemäße Gießkammer gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 und ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Gießkammer einer Druckgießmaschine mit einem innerhalb der Gießkammer beweglich angeordneten Gießkolben und mindestens einem Ablauf zum Ablaufen des flüssigen metallischen Druckgießmaterials in mindestens einen Gießlauf, wobei der Gießlauf mit einem Formhohlraum in Verbindung steht, weist vorteilhafterweise einen Ablauf auf, der formseitig im Bereich des Bodens der Gießkammer angeordnet ist. Somit wird die Metallzufuhr in den Gießlauf zum Anschnitt des Gussteils am unteren formseitigen Austritt der Schmelze aus der Gießkammer in die Form eingebracht. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass während der Vorwärtsbewegung des Gießkolbens eine Separierung der oxidbehafteten leichteren, und damit oberen Metallschicht nicht in den Bereich des Bodens der Gießkammer angeordneten Ablauf kommt. Nur oxidarmes beziehungsweise oxidfreies Gießmaterial strömt aus dem unteren Bereich der Gießkammer in den Gießlauf und damit in den Formhohlraum. Somit wird der Eintritt von oxidhaltigen Anteilen des Gießmaterials in den Formhohlraum zuverlässig verhindert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im oberen, dem Bodenbereich gegenüberliegenden Bereich der Gießkammer formseitig mindestens ein Überlaufkanal, der in mindestens einen Überlaufbehälter mündet, ausgebildet. Durch die zusätzliche Anordnung eines oberen formseitigen Austritts der Schmelze aus der Gießkammer erfolgt eine Separierung der oxidhaltigen Anteile über den Überlaufkanal in den Überlaufbehälter und ein Fließen des oxidarmen beziehungsweise oxidfreien Gießmaterials aus dem unteren Bereich der Gießkammer in den Formhohlraum. Durch die Abschöpfung der oxidhaltigen Anteile des Gießmaterials und deren Überführung in den Überlaufbehälter wird wiederum der Eintritt von oxidhaltigen Anteilen des Gießmaterials in den Formhohlraum zuverlässig verhindert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gießmaterial eine Schmelze eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetall-Legierung, wobei das Leichtmetall insbesondere Aluminium oder Magnesium ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Formfüllung einer Druckgießmaschine umfasst folgende Schritte: (a) Einfüllen eines flüssigen metallischen Druckgießmaterials in eine Gießkammer und (b) Bewegen eines innerhalb der Gießkammer angeordneten Gießkolbens in Richtung eines Formhohlraums und Überführung des Gießmaterials über mindestens einen Ablauf in mindestens einen Gießlauf, wobei der Gießlauf mit dem Formhohlraum in Verbindung steht und der Ablauf formseitig im Bereich des Bodens der Gießkammer angeordnet ist. Durch die Zufuhr des Gießmaterials in den Gießlauf zum Anschnitt des Gussteils am unteren formseitigen Austritt des Gießmaterials aus der Gießkammer wird zuverlässig der Eintritt von oxidhattigen Anteilen des Gießmaterials in den Formhohlraum verhindert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im oberen, dem Bodenbereich gegenüberliegendem Bereich der Gießkammer formseitig mindestens ein Überlaufkanal, der in mindestens einem Überlaufbehälter mündet, ausgebildet. Durch die Ausbildung eines Überlaufkanals und einem Überlaufbehälter erfolgt eine zuverlässige Separierung der oxidbehafteten oberen Gießmaterialschicht in den Überlaufbehälter und ein Überführen des oxidarmen beziehungsweise oxidfreien Gießmaterials aus dem unteren Bereich der Gießkammer in den Formhohlraum. Ein Eindringen des oxidhaltigen Gießmaterials in den Formhohlraum wird somit zuverlässig verhindert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Gießmaterial eine Schmelze eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetall-Legierung, wobei das Leichtmetall insbesondere Aluminium oder Magnesium ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem in den folgenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Figur 1
eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Gießkammer einer Druckgießmaschine; und
Figur 2
eine seitliche Schnittdarstellung der Gießkammer gemäß Figur 1.
Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Gießkammer 12 einer Druckgießmaschine 10. Man erkennt, dass die Gießkammer 12 formseitig im Bereich eines Bodens 24 zwei Abläufe 16, 18 zum Ablaufen des flüssigen metallischen Druckgießmaterials in die Gießläufe 20 aufweist. Die Gießläufe 20 stehen über Kanäle 36 mit einem Formhohlraum 22 in Verbindung. Des Weiteren erkennt man, dass im oberen, dem Bodenbereich 24 gegenüberliegendem Bereich 34 formseitig ein Überlaufkanal 26 ausgebildet ist, der in einem Übertaufbehälter 28 mündet.
Figur 2 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung der Gießkammer 14 der Druckgießmaschine 10. Man erkennt, dass innerhalb der Gießkammer 12 ein beweglicher Gießkolben 14 angeordnet ist, der während der Vorwärtsbewegung in Richtung des Gießlaufs 20 beziehungsweise des Formhohlraums 22 das Gießmaterial 30 über den Ablauf 16 in den Gießlauf 20 und damit in den Formhohlraum 22 überführt. Der Ablauf 16 (wie auch der nicht dargestellte Ablauf 18) ist dabei formseitig im Bereich des Bodens 24 der Gießkammer 12 angeordnet. In dem oberen, dem Bodenbereich 24 gegenüberliegendem Bereich 34 ist formseitig der Überlaufkanal 26 angeordnet, der mit dem Überlaufbehälter 28 in Verbindung steht. Man erkennt, dass auf der oxidarmen beziehungsweise oxidfreien Schicht des Gießmaterials 30 eine leichtere, das heißt weniger dichte Schicht 32 bestehend aus oxidhaltigen Anteilen des Gießmaterials aufliegt beziehungsweise aufstimmt. Durch die Anordnung der Abläufe 16, 18 im unteren Bereich der Gießkammer 14 und des Überlaufkanals 26 im oberen Bereich der Gießkammer 14 erfolgt eine zuverlässige Separierung der Schichten 30, 32. In den Gießlauf 20 und damit in den Formhohlraum 22 wird nur oxidarmes beziehungsweise oxidfreies Gießmaterial 30 überführt. Das Gießmaterial 30 besteht dabei aus einer Schmelze eines Leichtmetalls oder Leichtmetall-Legierung, wobei das Leichtmetall insbesondere Aluminium oder Magnesium ist.

Claims (8)

  1. Gießkammer einer Druckgießmaschine (10) mit einem innerhalb der Gießkammer (12) beweglichen Gießkolben (14) und mindestens einem Ablauf (16, 18) zum Ablauf des flüssigen metallischen Druckgießmaterials (30) in mindestens einen Gießlauf (20), wobei der Gießlauf (20) mit einem Formhohlraum (22) in Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (16, 18) formseitig in Bereich des Bodens (24) der Gießkammer (12) angeordnet ist.
  2. Gießkammer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass im oberen, dem Bodenbereich (24) gegenüberliegendem Bereich (34) formseitig mindestens ein Überlaufkanal (26), der in mindestens einem Überlaufbehälter (28) mündet, ausgebildet ist.
  3. Gießkammer nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gießmaterial (30) eine Schmelze eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetall-Legierung ist.
  4. Gießkammer nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder Magnesium ist.
  5. Verfahren zur Formfüllung einer Druckgießmaschine (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    a) Einfüllen eines flüssigen metallischen Druckgießmaterials in eine Gießkammer (12);
    b) Bewegen eines innerhalb der Gießkammer (12) angeordneten Gießkolbens (14) in Richtung eines Formhohlraums (22) und Überführung des Gießmaterials (30) über mindestens einen Ablauf (16, 18) in mindestens einen Gießlauf (20), wobei der Gießlauf (20) mit dem Formhohlraum (22) in Verbindung steht und der Ablauf (16, 18) formseitig in Bereich des Bodens (24) der Gießkammer (12) angeordnet ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass im oberen, dem Bodenbereich (24) gegenüberliegendem Bereich (34) formseitig mindestens ein Überlaufkanal (26), der in mindestens einem Überlaufbehälter (28) mündet, ausgebildet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gießmaterial (30) eine Schmelze eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetall-Legierung ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder Magnesium ist.
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