EP2018236B1 - Verfahren und formeinrichtung zur herstellung von gussteilen - Google Patents

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EP2018236B1
EP2018236B1 EP06804832A EP06804832A EP2018236B1 EP 2018236 B1 EP2018236 B1 EP 2018236B1 EP 06804832 A EP06804832 A EP 06804832A EP 06804832 A EP06804832 A EP 06804832A EP 2018236 B1 EP2018236 B1 EP 2018236B1
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EP
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movable
insert
mold
chucking plate
mould half
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EP06804832A
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Siegfried Heinrich
Sascha Padovan
Ulrich Binder
Benno Niedermann
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Buehler Druckguss AG
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Buehler Druckguss AG
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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
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/26—Mechanisms or devices for locking or opening dies

Definitions

  • the invention relates to a molding device for the production of castings, in particular of complex shaped castings such as engine blocks with cylinders arranged in series, for example 2 to 8 cylinders.
  • the molding device is particularly applicable in die casting machines.
  • the U.S. Patent 5,865,241 discloses a die casting machine for making V-motor blocks in a solid and movable mold-half mold.
  • the movable mold half comprises, in addition to the mold cavity, a column-guided ejector block.
  • the cylinder extends beyond the form-facing side of the clamping plate.
  • the Auswerferbox is a massive plate which receives a part of the former cylinder and which is trapezoidal in cross-section.
  • a double-acting ejector cylinder with inserts for the engine cylinders is also arranged, whose imaginary extended axes intersect in the mold cavity. Due to the attachment of these cylinders on the slopes, horizontal and vertical force components on the ejection box become effective during ejection.
  • a similar mold and die casting machine describes the WO 2004/033131 in which two further hydraulic cylinders are provided for moving the movable mold half are. This cylinder arrangement also protrudes clearly beyond the form-facing side of the movable mold half.
  • the shapes described are structurally complex and large and therefore it is very large masses in the die casting machine to move.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method and a molding device for the production of engine blocks of in-line cylinder engines, which allows a change of specific operations such as water jacket inserts with less expenditure of time.
  • the object is solved with the features of the claims.
  • the water jacket insert (with sleeves) is designed as a slide, which is detachably connected to the machine ejector.
  • the invention is based on the knowledge known per se that a longer service life of a water jacket insert can only be achieved if it is less in contact with the cooling melt, resulting in lower repair costs.
  • a vertically arranged forming device in a die casting machine includes a fixed platen 1 with a fixed mold half 2 and a movable platen 5 with a movable mold half 4.
  • the movable mold half 4 has a recess 3 for the stroke of a movable contour insert 11.
  • An ejection unit 7 of the die casting machine has connecting rods 8 to the movable mold half 4 and locking bolt 10 between the movable mold half 4 and movable platen 5.
  • On the movable platen 5 cylinders 9 of a hydraulic quick clamping system of the mold are arranged.
  • connection 6 is provided between movable contour insert 11 and ejector unit 7.
  • the water jacket insert (contour insert 11) with sleeves is designed as a slide and firmly connected to the ejector unit 7.
  • the slider is guided with four connecting rods 8 (guide columns) in the machine plate (movable platen 5).
  • a hardened plate is provided as a slide support.
  • the unlocking of the quick-release system 9 of the mold is extended, the movable platen 4 is about 10 cm moved / open and the ejector unit 7 before
  • the contour insert 11 extends with quills and after a second solidification time, the mold is opened. Unspecified upper and lower slide open and a not shown removal device can retract and grip the casting. Thereafter, the lateral slide not shown open and the removal device can remove the casting.
  • the contour insert 11 water jacket insert
  • the mold is sprayed in a conventional manner, the ejector unit 7 moves forward, the cylinder liners are inserted. The mold is closed, the release of the quick-release system 9 is retracted and the next shot can be made.
  • the movable contour insert 11 itself can also be removed and changed.
  • the unlocking of the quick release system 9 of the mold is first extended and then the ejector 7 before driven so that the movable platen 5 can ascend when the mold is closed. Then the whole slide can be removed and a new contour insert 11 installed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Formeinrichtung zur Herstellung von Gussteilen, insbesondere von komplex geformten Gussteilen wie zum Beispiel Motorblöcke mit in Reihe angeordneten Zylinder, zum Beispiel 2 bis 8 Zylinder. Die Formeinrichtung ist insbesondere in Druckgiessmaschinen anwendbar.
  • Das US-PS 5865241 offenbart eine Druckgiessmaschine zur Herstellung von V-Motorblöcken in einer Form mit fester und beweglicher Formhälfte. Die bewegliche Formhälfte umfasst neben dem Formhohlraum einen säulengeführten Auswerferblock. Auf einer Spannplatte ist eine Auswerferbox angeordnet, die mittels eines doppeltwirkenden Zylinders von dieser abhebbar ist. Der Zylinder reicht über die formabgewandte Seite der Spannplatte hinaus.
  • Senkrecht zu diesem Zylinder sind auf Höhe des Formhohlraumes beidseitig weitere Zylinder angeordnet, die dem ein- und ausfahren von Schiebern dienen.
  • Die Auswerferbox ist eine massive Platte, die einen Teil des erstgenannten Zylinders aufnimmt und die im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist. Auf den schrägen Seitenwänden, die winkelgleich zur V-Stellung des Motorblockes sind, ist ebenfalls je ein doppeltwirkender Auswerferzylinder mit Einsätzen für die Motorzylinder angeordnet, deren gedanklich verlängerte Achsen sich im Formhohlraum kreuzen. Aufgrund der Befestigung dieser Zylinder auf den Schrägen werden beim Auswerfen horizontale und vertikale Kraftkomponenten auf die Auswerferbox wirksam.
  • Zum öffnen und schliessen der Form sind weitere Zylinder erforderlich.
  • Eine ähnliche Form und Druckgiessmaschine beschreibt die WO 2004/033131 , bei der zwei weitere Hydraulikzylinder zum verfahren der beweglichen Formhälfte vorgesehen sind. Auch diese Zylinderanordnung ragt deutlich über die formabgewandte Seite der beweglichen Formhälfte hinaus.
  • Die beschriebenen Formen sind konstruktiv aufwändig und gross und es sind daher sehr grosse Massen in der Druckgiessmaschine zu bewegen.
  • Formen zum Giessen von Motorblöcken von Reihenzylindermotoren bekannt, die mit einem Kühlmanteleinsatz versehen sind um dünnwandige, innenliegende Bereiche schnell abzukühlen. Dabei ist der Wassermantel bzw. dessen Einsatz der Schmelze zu lange ausgesetzt, so dass deren Standzeit gering bzw. unregelmässig ist und sie bereits nach 5000 bis 15000 Schuss ausgetauscht werden müssen, was zeit- und kostenaufwändig ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Formeinrichtung zur Herstellung von Motorblöcken von Reihenzylindermotoren zu schaffen, die einen Wechsel von spezifischen Einsätzen wie zum Beispiel Wassermanteleinsätze mit geringerem Zeitaufwand ermöglicht.
  • Die Aufgabe ist mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst. Der Wassermanteleinsatz (mit Pinolen) ist als Schieber ausgeführt, der mit dem Maschinenauswerfer lösbar verbunden ist.
  • Der Erfindung liegt die an sich bekannte Erkenntnis zugrunde, dass eine höhere Lebensdauer eines Wassermanteleinsatzes nur erreicht werden kann, wenn dieser weniger lang in Kontakt mit der abkühlenden Schmelze steht, was zu geringeren Reparaturkosten führt.
  • Dies kann durch einfacheres Werkzeugdesign und geringere Ausfahrzeiten erreicht werden, was zugleich kürzere Zykluszeiten und eine höhere Produktivität bewirken kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
    • Fig. 1:
    eine geschlossene Form
    Fig. 2.
    eine geöffnete Form.
  • Eine vertikal angeordnete Formeinrichtung in einer Druckgiessmaschine beinhaltet eine feste Aufspannplatte 1 mit einer festen Formhälfte 2 sowie eine bewegliche Aufspannplatte 5 mit einer beweglichen Formhälfte 4. Die bewegliche Formhälfte 4 weist eine Aussparung 3 für den Hub eines beweglichen Kontureinsatzes 11 auf.
  • Eine Ausstossereinheit 7 der Druckgiessmaschine weist Verbindungsstangen 8 zur beweglichen Formhälfte 4 und Verriegelungsbolzen 10 zwischen beweglicher Formhälfte 4 und beweglicher Aufspannplatte 5 auf. An der beweglichen Aufspannplatte 5 sind Zylinder 9 eines hydraulischen Schnellspannsystems der Form angeordnet.
  • Zwischen beweglichem Kontureinsatz 11 und Ausstossereinheit 7 ist eine Verbindung 6 vorgesehen.
  • Der Wassermanteleinsatz (Kontureinsatz 11) mit Pinolen ist als Schieber ausgeführt und fest mit der Ausstossereinheit 7 verbunden. Der Schieber ist mit vier Verbindungsstangen 8 (Führungssäulen) im Maschinenschild (bewegliche Aufspannplatte 5) geführt. Im Maschinenschild ist eine gehärtete Platte als Schieberabstützung vorgesehen.
  • Nach dem Einpressen einer Leichtmetallschmelze in eine Form zum Giessen einen Motorblockes eines Reihensechsrylindermotors und dem Ablauf einer ersten Erstarrungszeit wird die Entriegelung des Schnellspannsystems 9 der Form ausgefahren, die bewegliche Aufspannplatte 4 wird ca.10 cm verfahren/geöffnet und die Ausstossereinheit 7 vor
  • angesteuert. Anschliessend wird die Entriegelung eingefahren und die Ausstossereinheit 7 zurück angesteuert. Danach fährt der Kontureinsatz 11 mit Pinolen aus und nach Ablauf einer zweiten Erstarrungszeit wird die Form geöffnet. Nicht näher bezeichnete obere und untere Schieber öffnen sich und ein nicht dargestelltes Entnahmegerät kann einfahren und das Gussteil greifen. Danach öffnen die nicht näher dargestellten seitlichen Schieber und das Entnahmegerät kann das Gussteil entnehmen. Somit kann der Kontureinsatz 11 (Wassermanteleinsatz) bereits frühzeitig abkühlen und wird geringer beansprucht.
  • Anschliessend wird die Form in üblicher Weise gesprüht, die Ausstossereinheit 7 fährt vor, die Zylinderlaufbuchsen werden eingelegt. Die Form wird geschlossen, die Entriegelung des Schnellspannsystems 9 wird eingefahren und der nächste Schuss kann erfolgen.
  • Der bewegliche Kontureinsatz 11 selbst kann ebenfalls ausgebaut und gewechselt werden. Hierzu wird bei geschlossener Form zunächst die Entriegelung des Schnellspannsystems 9 der Form ausgefahren und anschliessend der Ausstosser 7 vor angesteuert, so dass die bewegliche Aufspannplatte 5 auffahren kann. Danach kann der ganze Schieber ausgebaut und ein neuer Kontureinsatz 11 eingebaut werden.
    • Bezugszeichen
    • 1
    feste Aufspannplatte
    2
    feste Formhälfte
    3
    Aussparung
    4
    bewegliche Formhälfte
    5
    bewegliche Aufspannplatte
    6
    Verbindung
    7
    Ausstossereinheit
    8
    Verbindungsstange
    9
    Zylinder
    10
    Verriegelungsbolzen
    11
    Kontureinsatz

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung von Motorblöcken von Reihenmotoren, mittels einer Formeinrichtung, die eine bewegliche (5) und eine feste Aufspannplatte (1) mit daran angeordneter beweglicher (4) bzw. fester Formhälfte (2) beinhaltet wobei in der beweglichen Formhälfte eine Aussparung (3) für einen Wassermanteleinsatz mit Pinolen angeordnet ist, wobei in dieser Aussparung dieser Einsatz beweglich hubfähig angeordnet ist, wobei eine Ausstosseinheit (7) mit der beweglichen Aufspannplatte verbunden ist und die Ausstosseinheit eine Verbindung zum Kontureinsatz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf einer ersten Erstarrungszeit die bewegliche Aufspannplatte (4) ohne die bewegliche Formhälfte geöffnet wird und die Ausstosseinheit (7) vorangesteuert wird und anschliessend die Ausstosseinheit zurück angesteuert wird, sodass der Wassermanteleinsatz ausfährt, und nach Ablauf einer zweiten Erstarrungszeit die Form geöffnet wird.
  2. Formeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Motorblöcken von Reihenmotoren, wobei die Formeinrichtung eine bewegliche (5) und eine feste Aufspannplatte (1) mit daran angeordneter beweglicher (4) bzw. fester Formhälfte (2) beinhaltet, wobei in der beweglichen Formhälfte eine Aussparung (3) für einen Wassermanteleinsatz mit Pinolen angeordnet ist, wobei in dieser Aussparung dieser Einsatz beweglich hubfähig angeordnet ist, wobei eine Ausstosseinheit (7) mit der beweglichen Aufspannplatte verbunden ist und eine Ausstosseinheit (7) eine Verbindung zum Kontureinsatz (11) aufweist.
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