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DE2363940A1 - PROCESS AND MOLD FOR MANUFACTURING METAL CASTING PARTS - Google Patents

PROCESS AND MOLD FOR MANUFACTURING METAL CASTING PARTS

Info

Publication number
DE2363940A1
DE2363940A1 DE2363940A DE2363940A DE2363940A1 DE 2363940 A1 DE2363940 A1 DE 2363940A1 DE 2363940 A DE2363940 A DE 2363940A DE 2363940 A DE2363940 A DE 2363940A DE 2363940 A1 DE2363940 A1 DE 2363940A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
riser
constriction
cavity
mold
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2363940A
Other languages
German (de)
Inventor
John Rudolph Nieman
Roger Alan Worman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Tractor Co filed Critical Caterpillar Tractor Co
Publication of DE2363940A1 publication Critical patent/DE2363940A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/084Breaker cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D31/00Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Description

Verfahren und 5Orm zur Herstellung von Lietallr-ußteilenProcess and 5Orm for the production of Lietallr black parts

Die Erfindung bezieht sich, auf üie tall gießverfahren Insbesondere betrifft die Erfindung Arbeitsverfahren, die beim rietallgießen verwendet werden, um ein geformtes Metallgußstück zu erhalten, welches nach dem Herausnehmen nur in ■geringem Umfang geschliffen oder nachbearbeitet v/erden mußo The invention relates to üie tall casting process Specifically, the invention relates to method of operation, used in rietallgießen to obtain a shaped metal casting which ground after removing only a small extent or reworked ■ v / o must earth

Die Herstellung von Metallgußv/aren in der G-ießerei-Industrie umfaßt im allgemeinen das Eingießen des geschmolzenen, flüssigen Metalls in eine Gußform sowie der Abkühlung und Aushärtung oder Erstarrung des Metalls« Da das flüssigeThe manufacture of metal castings in the foundry industry generally involves pouring the molten, liquid metal into a mold and cooling it Hardening or solidification of the metal «Since the liquid

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ORfGfN*!_ORfGfN *! _

Metall beim Abkühlen schrumpft oder schwindet, was zu einer fehlerhaften und unvollkommenen Ausbildung des Gußstückes führt, wenn nicht zusätzliches flüssiges Metall eingefüllt wird, um die durch Schwindung in der Form erzeugten Lunker oder Poren auszufüllen, v/erden beim'Gießen üblicherweise Steiger oder Speicherbehälter für das geschmolzene Metall verwendet, um' der gefüllten Porm erforderlichenfalls während des Kühlprozesses zusätzlich geschmolzenes Metall zuzuführen«,Metal shrinks or shrinks as it cools, resulting in a faulty and imperfect formation of the casting leads if not filled with additional liquid metal in order to fill the cavities or pores produced by the shrinkage in the mold, usually during the casting process Riser or storage container for the molten metal used to 'fill the porm if necessary during add molten metal to the cooling process «,

jSs ist erforderlich, daß diese Steiger mit einer Öffnung oder einem Durchlaß versehen sind, welche oder welcher mit dem Formhohlraum in ausreichendem Maße in Verbindung steht, um' in dem Steiger die Entstehung oder Ausbildung einer verengenden Eintrittsoffnung an diesem Terbindungspunkt zu verhindern^ welche als Wärmeableiter öder -umwandler wirken würdeο Dieser Vorgang würde nämlich zwangsläufig zu einer Blockierung des Verbindungskanals zwischen Steiger und Form mit gekühltem, erstarrtem Lie tall führen und somit verhindern, daß flüssiges Metall, aus dem Steiger in den Formhohlraum fließen kann, wie dies erforderlich ist0 Daher werden Steiger normalerweise mit Durchgangsöffnungen versehen, die einen Querschnitts-Durchmesser beträchtlicher Größe aufweisen,,It is necessary that these risers are provided with an opening or a passage which is in sufficient communication with the mold cavity to prevent the formation or formation of a narrowing inlet opening at this connection point in the riser, which acts as a heat sink act barren Converters würdeο This process would in fact inevitably lead to a blockage of the connection channel between the riser and the mold with cooled, solidified Lie tall lead and thus prevent the liquid metal can flow from the riser into the mold cavity, as is required to be 0 Therefore, Risers normally provided with through-holes which have a cross-sectional diameter of considerable size,

Die Verwendung von Steigern mit derart großen Durchgangs— Öffnungen hat jedoch wiederum zu den im Zusammenhang mit dem Steiger auftretenden Problemen beigetragen. ObgUsLch das Fehlen einer verengenden Eintrittsöffnung in diesen Steigern im allgemeinen zuläßt, daß eine ausreichende Menge des geschmolzenen Metalls während des jjlrstarrens in denHowever, the use of risers with such large through-openings has again to do with those associated with contributed to the problems encountered by the riser. ObgUsLch the lack of a constricting entry opening into them Increase generally allows a sufficient amount of the molten metal to enter the during solidification

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_ ~z _ ~ z

Formhohlraum gelangt, um das Schwindungsproblem bei dem Formstück zu umgehen, wird durch den vorhandenen großen Verbindungsquerschnitt eine starke und massive Verbindung zwischen dem Formling und dem steiger ausgebildet, wenn das darin befindliche flüssige Metall gekühlt .und gehärtet istoMold cavity gets to the shrinkage problem in the Bypass fitting is made large by the existing one Connection cross-section formed a strong and massive connection between the molding and the riser when the liquid metal in it is cooled and hardened

Da der Steiger einteilig mit dem Formstück in der Form ausgebildet ist,, muß der Steiger anschließend vom Formling getrennt werden« Diese Trennung erfolgt beispielsweise häufig durch Auseinandersägen der beiden Abschnitte in der Hähe der DurchgangsÖffnung zwisehen Steiger -und Formlinge Der Formling muß dann abgeschliffen werden, um überschüssiges idetall zu entfernen, und er muß einer v/eiteren Nachbearbeitung unterworfen werden, um eine glatte Oberfläche im Bereich der Trennzone zu erhalteneSince the riser is formed in one piece with the fitting in the mold is "the riser must then be separated from the molding" This separation occurs frequently, for example by sawing apart the two sections at the level of the passage opening between the riser and the bricks The molding must then be sanded to remove excess metal and subjected to further finishing be subjected in order to obtain a smooth surface in the area of the separation zone

Der Trennvorgang ist ferner durch die Tatsache kompliziert, daß die Form an der Verbindungsstelle zwischen Steiger und Formling häufig mit Metall ausgefüttert isto Dieses überschüssige Metall ist als "Dämpfung oder Pufferung" z?/ischen dem Formling und der Trennstelle vorgesehen, um dazu beizutragen, daß ein Bruch oder Reißen des Formlinge selbst verhindert wird, wenn dieser gewaltsam oder zumindest unter Kraftanwendung vom Steiger getrennt wirdo Dieses Futtermetall muß ebenfalls durch Schleifen entfernt werden, bevor die Nachbearbeitung durchgeführt wirdo Diese Behandlungs-· schritte sind zeitraubend und teuer, insbesondere im Hinblick auf Arbeits- und Zeitkosten«,The separation process is further complicated by the fact that the mold is often lined at the junction between the riser and the molding with metal o This excess metal is such as "dampening or buffering"? / Een the molding and the separation point provided in order to help that a breakage or cracking of the molded articles is prevented even when it is separated by force, or at least under application of force by Steiger o this food metal must also be removed by grinding before the post-processing wirdo performed this treatment · steps are time consuming and expensive, particularly in view of on labor and time costs «,

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Ein anderes. Problem bei der Verwendung von Steigern und der über diese erfolgenden Einführung geschmolzenen Metalls in den Formhohlraum besteht in der Steuerung der Me tall strömung zwischen dem Steiger und dem Formhohlraunio Obgleich es häufig erwünscht ist, das geschmolzene Metall in dem Steiger"für einen ausreichenden Zeitraum zurückzuhalten, um eine Verteilung oder Aussonderung von Verunreinigungen, wie SoBe Schlacke oder dergleichen derart zuzulassen, daß der Verunreinigungsgehalt des in den Formhohlraum fließenden metalls verringert wird, haben die zur Erzielung dieser Wirkung erforderlichen Verjüngungen an der Steiger-Durchgangsöffnung häufig zu dem oben betrachteten Problem der Metall-Verstopfung geführteAnother. Problem with the use of risers and the introduction melted over them The metal in the mold cavity is in the control of the Me tall flow between the riser and the mold cavity While it is often desirable to retain the molten metal in the riser "for a sufficient period of time, in order to allow a distribution or separation of impurities such as SoBe slag or the like in such a way, that the impurity content of the flowing metal into the mold cavity is reduced, have the for To achieve this effect, the required rejuvenation the riser through hole often led to the problem of metal clogging discussed above

Dieses Problem wurde beim Gießen von Metallen wie Aluminium oder Magnesium durch den Einsatz von Metall-Piltern oder -Sieben zum Auffangen größerer Fremdkörper oder Verunreinigungen in den Strömungskanälen für das flüssige Metall teilweise gelöste Diese"Filter oder Siebe können jedoch beim Gießen von Stahl nicht eingesetzt werden, weil die dabei auftretenden sehr hohen Temperaturen zum Schmelzen dieser Filter führen wurdenοThis problem has been posed when casting metals such as aluminum or magnesium through the use of metal or pilterns - Sieves to catch larger foreign bodies or impurities in the flow channels for the liquid metal However, these "partially dissolved" filters or sieves can are not used when casting steel, because the very high temperatures that occur lead to melting this filter lead o

'Die. Erfindung bezweckt daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Metall-Gußstücken unter Verwendung wenigstens eines Steigers zu schaffen, welche nach dem Abkühlen eine leichte Irennung des Steigers von dem gegossenen Formstück sicherstellene 'The. The invention therefore aims to provide a method and a device for producing metal castings using at least one riser which, after cooling, ensure easy separation of the riser from the cast molding e

Die Erfindung bezweckt ferner, die Strömung des geschmolzenenThe invention also aims to reduce the flow of the molten

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lie tails über die oteiger-Durchgangsoffiiung in den A..rr:ihohl raura au steuern, und dadurch zu erreichen, daß Verunreinigungen, '«/ie So3o Jchlacke, eich in oteiger abseits von der oteiger-Ourchgangsöffiiung absondern und verteilen„Lie tails about the oteiger-Durchgangsoffiiung in the A..rr: ihohl control raura au, and thereby achieve that impurities, '«/ Ie So3o Jchlacke, calibrated in oteiger apart from the oteiger passage opening secrete and distribute "

jJin weiterer Zweck der ürfinduü . besteht darin, das Verfahren und die "Vorrichtung so durchzuführen bzv;» auszugestalten, 'IaB kleine blockierung des Verbindungskcv:als zwischen cteia ■iteiger und dem jj'ormiiohlraun auftritt, und daß dennoch nach dem Abkühlen der oteiüer leicht von dem xietall—«-ußstück getrennt v/erden kann,,jJin another purpose of ürfinduü. is to carry out the method and the "device so or" embody, 'IaB small blocking the Verbindungskc v: as occurring between CTEIA ■ iteiger and jj'ormiiohlraun, and that nevertheless after cooling the otei he ü slightly from the xietall - "- v can ußstück separated / ground ,,

Eeoen einer leichten !'rermung des otaigers von üeu iietall-GrUJBstück bezweckt die Jrfinciung auch, die erforderlichen Schleif— und/oder rTaohbearbeitungsvorgänge zur Entfernung überschüssigen de tails, nach der ireiinung soweit i/ie möglich herabsusetzeno Eeoen a light! 'Rermung of otaigers of üeu iietall-GrUJBstück aims to Jrfinciung also, the required grinding and / or rTaohbearbeitungsvorgänge far as i / ie to remove excess de tails, after ireiinung possible herabsusetzen o

Jiin weiterer Zweck der Erfindung besteht noch darin, die zu schaffende Vorricxitung möglichst einfach und ^ggAnother purpose of the invention is to creating arrangements as simple as possible and

beständig
sowie/gegen hohe ieitiperaturen, wie sie beim Grieß en von dtahl auftreten, aufzubauen, und dennoch eine leichte Trennung eines aus einem dteiger-ieil und einem Jormguß-Jeil in seine iieilkomponenten zu erreichen0
resistant
as well as / against high temperature temperatures, as they occur with semolina from dtahl, and still achieve a slight separation of a dteiger part and a jormguss part into its part components 0

Dies wird bei einem erfindungsgemäßen Metall-iOrmguß-'Verfahren dadurch erreicht,' daß zwischen dem oteiger und dem u-ußstück eine 'Verengung ausgebildet wird, durch welche eine saubere Entfernung des Steigers nach dem G-ießvorgang erleichtert wird«,This is done in the case of a metal internal casting process according to the invention achieved by 'that between the oteiger and the u-ussstück a narrowing is formed through which a clean Removal of the riser after the pouring process is made easier «,

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß vor dein Eingießen des flüssigen IvIetails eine Einsohnu.rungs-7orrioh.tung zwischen Steiger-Hohlraum und itormhohlraum eingefügt wird, durch welche in vorteilhafter ',/eise auch die lie tall strömung in den J?ormhohlrauni reguliert wird·This is preferably achieved by prior to your pouring of the liquid detail a consummation of corrosion is inserted between the riser cavity and the itorm cavity, through which the lie tall flow is advantageous is regulated in the J? ormhohlrauni

Eine erfindungsgemäße Einschnürungs—Vorrichtung besteht aus einem dünnwandigen, brechbaren .BauteileThere is a constriction device according to the invention from a thin-walled, breakable component

Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Einschnurungs~ Vorrichtung aus einer dünnen, mit einer Durchtrittsöffnung versehenen -rfand, welche wenigstens einer Abmessung des ΐιο:raihohlrauffl.es genau angepaßt ist und wenigstens eine Wand— fläche des Zormhohlraums bildet»Preferably, the invention consists Einschnurungs ~ device of a thin and provided with a passage opening -rfand which the ΐ ι ο at least one dimension: raihohlrauffl.es is adapted exactly and at least one wall surface forming the Zormhohlraums "

Die Wandstärke ist erfindungsgemäß mit Rücksicht auf die '.Wärmeleitfähigkeit des Jandmaterials ausreichend ciünn bemessen, um 'Järmeverluste und eine dadurch hervorgerufene vorzeitige Abkühlung und Härtung oder Erstarrung des geschmolzenen iletalls an der Verbindungsstelle zu vermeiden*The wall thickness is according to the invention with regard to the The thermal conductivity of the material should be sufficiently small, about heat losses and the resulting premature cooling and hardening or solidification of the molten material avoid iletalls at the junction *

V/eitere Vorzüge und i,:erkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, und den Zeichnungen, in welchen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist» Dabei zeigen;Further advantages and features of the invention result from the claims as well as from the following description, and the drawings in which the invention is explained and illustrated by way of example »show;

!fig* 1 einen Längsschnitt einer typischen Gießform mit einem i'ormhohlraum, einem Üteiger—Hohlraum, und einem üblichen Einguß- und Anschnittsystem, in welche eine! fig * 1 with a longitudinal section of a typical casting mold one i'orm cavity, one Üteiger cavity, and one usual gate and gate system, in which a

η _ η _

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BADBATH

erfindungsgemäße Sinschnürungs-Vorrichtung eingesetzt ist,Sinschnürungs-device according to the invention used is,

Mg» 2 eine in Sichtung der Zeile II-II in J1Ig0 1 gesehene geschnittene Teil-Ansicht,Mg »2 a sectioned partial view seen when viewing line II-II in J 1 Ig 0 1,

31Ig0 3 eine vom Steiger-Hohlraum gesehene Ansicht der eingesetzten Sinschnürungs-Vorrichtung in einer in der Sbene III-III in Fig«, 2 geschnittenen Darstellung und3 1 Ig 0 3 a view of the constriction device used, seen from the Steiger cavity, in a view in section III-III in FIGS. 2 and 3

4 einen in Richtung der Pfeile IV-IV in Figo 3 gesehenen Querschnitt der erfindungsgemäßen Binschnürungs-Vorrichtungo 4 a seen in the direction of the arrows IV-IV in FIG Cross section of the lacing device according to the invention

Pig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete erfindungs— gemäße Einschnürungs-Vorrichtung, welche in eine auch als Uaßguß-Form bezeichnete Form 11 aus grünem Sand eingesetzt ist. Die Form 11 besteht wie üblich aus einem oberen Formteil 12, welches passend auf einen unteren Formteil 13 aufgesetzt ist ο Die Verbindung dieser beiden Weile ist durch die Linie 14 veranschaulichtePig. 1 shows an invention generally designated 10 according to constriction device, which is inserted into a form 11 made of green sand, also known as a Uaßguß form. As usual, the mold 11 consists of an upper mold part 12 which is fitted onto a lower mold part 13 is ο The connection of these two while is through the line 14 illustrated

Geschmolzenes Metall wird über ein konventionelles Anschnitt— system 15 mit einem Eingußtrichter 16, einem Trichterlauf 17 sowie einem Lauf 18 in die Form eingegossene Am unteren Ende des Trichterlaufs 17 ist eine Verjüngung oder Drosselung vorgesehen, um den durchtretenen Metallfluß zu regulieren· Das flüssige Metall fließt über den Trichterlauf 17 und den Lauf 18 zu einem Steigerhohlraum 22 und von dort über eine. Steigeröffnung 25 in einen angrenzenden Formhohlraum 24» Der Formhohlraum 24 entspricht natürlich dem gewünschtenMolten metal is cut through a conventional gate— system 15 with a pouring funnel 16, a funnel barrel 17 and a barrel 18 poured into the mold at the lower end the funnel barrel 17 is tapered or throttled, to regulate the flow of metal through · The liquid metal flows over the funnel barrel 17 and the Run 18 to a riser cavity 22 and from there over a. Riser opening 25 into an adjacent mold cavity 24 »The mold cavity 24 naturally corresponds to the desired one

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Form-Modell.Shape model.

Der Formhohlraum 24 ist, wie dargestellt, durch eine obere, entlang der Verbindungslinie 14 angeordnete Fläche 26, eine untere Fläche 27 und zylindrisch geformte Seitenflächen oder Wände 28 begrenzt» Me Steigeröffnung 25 durchschneidet den Formhohlrauia 24 vorzugsweise an einer der Wandflächen mit kleinerer Abmessung, beim vorliegenden lusführungsbeispiel an der Seitenfläche 28 mit einer durch den vertikalen Abstand zwischen den oberen und unteren Wandflächen 26 bzw«, 27 bestimmten Höhe HoThe mold cavity 24 is, as shown, by an upper, A surface 26 arranged along the connecting line 14, a lower surface 27 and cylindrically shaped side surfaces or Walls 28 delimited »The riser opening 25 cuts through the mold cavity 24 preferably along with one of the wall surfaces smaller dimension, in the present exemplary embodiment on the side surface 28 with a vertical distance between the upper and lower wall surfaces 26 or «, 27 certain height Ho

Der Querschnitts-Flächenbereich der Steigeröffnung 25 ist im wesentlichen rechteckförmig, siehe Figo 3, und besitzt vorteilhaft und bevorzugt eine der Höhe H des Formhohlraums 24 entsprechende vertikale AbmessungeThe cross-sectional surface area of the riser opening 25 is essentially rectangular, see FIG. 3, and advantageously has and preferably a vertical dimension corresponding to the height H of the mold cavity 24

Die in Figo 4 dargestellte Verjüngungs-Vorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem äußeren Verstärkungsring 48, dessen Innenfläche zur Ausbildung einer dünnen Wand 45 im Querschnitt verjüngt isto Der Radius R zwischen dem Vorsprung oder Bordrand 42 des äußeren Verstärkungsringes 48 ist ausreichend groß, um einen glatten Übergang zur Einlaßseite .35 der Wand 45 vorzusehen, um Spannungskonzentrationen dazwischen aufzuheben, welche anderenfalls aufgrund der hohen (Temperaturen des flüssigen Metalls entstehen könnten» Der Verstärkungsring 48 trägt außerdem zur Festigkeit und Stabilität der Verjüngungseinriohtung 10 bei, um deren Bruchgefahr bei der Bearbeitung oder beim Gießen herabzusetzen»The rejuvenation apparatus 10 illustrated in Figo 4 consists essentially of an outer reinforcing ring 48 whose inner surface is tapered to form a thin wall 45 in cross-section o, the radius R between the projection or board edge 42 of the outer reinforcing ring 48 is sufficiently large to provide a To provide a smooth transition to the inlet side .35 of the wall 45 in order to eliminate stress concentrations in between, which could otherwise arise due to the high temperatures of the liquid metal to reduce when pouring »

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Die Wand 45 weist ferner eine öffnung 46 auf, durch welche ... flüssiges Metall in den Formhohlraum 24 fließt, der durch die Begrenzungsfläohen 26 und 27 des Formhohlraumes angedeutet ist. Die öffnung 46 wird durch eine abgerundete Handkante 47 der fand 45 begrenzt, wodurch die Öffnung 46 etwa in der Mittelebene der 7/and 45 den kleinsten Durchmesser hat οThe wall 45 also has an opening 46 through which ... liquid metal flows into the mold cavity 24 passing through the boundary surfaces 26 and 27 of the mold cavity indicated is. The opening 46 is delimited by a rounded hand edge 47 of the found 45, whereby the opening 46 is approximately in the center plane of the 7 / and 45 has the smallest diameter ο

Die VerjüngungsvorriclrGung 10 ist aus einem nicht schmelzbaren Material zusammengesetzt und ist Torzugsweise brechbar, um zuzulassen, daß sie leicht von den gehärteten uie tall formling weggebrochen werden kann«, Eine ßeihe herkömmlicher gebrannter keramischer vierkstoffe sind für diesen Zweck geeignete The taper device 10 is made of a non-meltable one Composed of material and can be broken in parts, to allow them to be easily removed from the hardened uie tall molding can be broken away «, a series of conventional fired ones ceramic tiles are suitable for this purpose

Die Wand 45 erzeugt eine Einschnürung oder Verengung in dem I&tallformling zwischen dessen Steigerteil und dessen Gußstück-Teil, so daß gewährleistet ist, daß der Steiger leicht von dem G-ußstück weggebrochen γ/erden kann, wenn das Metall abgekühlt und gehärtet isto ISs ist erforderlich, daß die Wand 45 ausreichend dünn ist und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit zur Übertragung einer ausreichenden 7/ärmemenge aufweist, um eine richtig gesteuerte Erstarrung des Itormlings sicherzustellen und eine vorzeitige Blockierung des Durchgangskanals zwischen dem Steiger und dem IPormhohlraum mit gehärtetem Metall zu verhindern«.The wall 45 creates a constriction or constriction in the I & tallformling between its riser part and its casting part, so that it is ensured that the riser can easily break away from the Gussstück γ / ground when the metal cooled and hardened iss required that the wall 45 is sufficiently thin and has sufficient thermal conductivity to transfer a sufficient amount of heat to a properly controlled solidification of the Itormlings ensure and a premature blockage of the passage channel between the riser and the I-shaped cavity to prevent with hardened metal «.

Die genaue Dicke der Wand 45 hängt ab von der relativen Wärmeleitfähigkeit des die Einschnürungs-Vorrichtung 10The exact thickness of the wall 45 depends on the relative thermal conductivity of the constriction device 10

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einschließenden Materials.. Die Vorrichtung 10 wird jedoch vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff gebildet, und in diesem Pail ist eine Wandstärke von etwa 1/8" (etwa 0,125 min) ausreichend» Im wesentlichen sind Tfendstärken von etwa 1/16" (etwa 0,063 mm) bis etwa 1/4fI (etwa 0,250 mm) vorgesehene Die öffnung 46 bildet die einzige Verbindung zwischen dem Steiger 22 und dem iOrmhohlraum 24 und ist relativ zur Größe der Drosselstelle 20 so bemessen, daß die jiietallströmung während des Bingießens gesteuert wird, um zuzulassen, daß der Pegel oder die Höhe des geschmolzenen Metalls im Steigerhohlraum 22 geringfügig über die Öffnung ansteigt, während der iOrmhohlraum. gefüllt wirde Verunreinigungen, wie ZoSo-Schlacke und G-rus und dergleichen schwimmen normalerweise oben auf dem Metall, so daß ihr Eindringen in den JPormhohlraum 24 vorteilhaft verhindert isto Enclosing material .. However, the device 10 is preferably formed from a ceramic material, and in this pail a wall thickness of about 1/8 "(about 0.125 min) is sufficient» Essentially, door thicknesses of about 1/16 " (about 0.063 mm ) to about 1/4 fI (about 0.250 mm). The opening 46 forms the only connection between the riser 22 and the internal cavity 24 and is dimensioned relative to the size of the throttle point 20 so that the jiietallstrom is controlled during the pouring in order to allow that the level or height of the molten metal in the riser cavity 22 rises slightly above the opening, during the iOrm cavity. is filled e impurities such as ZoSo slag and G-rus and the like normally float on top of the metal, so that their penetration into the JPorm cavity 24 is advantageously prevented or the like

Die G-X1OQe und JüOrm. der ?/andfläche des an die Steiger öffnung 25 angrenzenden Jormhohlraums 24 und der Querschnittsbereich des Steigerdurchgangs 25 bestimmen in erster Linie die G-röße und S'orm der Einschnürung S-S1O rrxchtung 10o Die Auslaßwand 36 bildet die vordere Wandfläche des iOrmhohlraums 24 und ist in der für diese ZLäche erwünschten Sorrn ausgebildete Der Verstärkungsring 48 mit der ¥and 54 erstreckt sich hinter die Öffnung des durch die ¥andflächen 26 und 27 begrenzten Formhohlraumsj wie durch die Abschnitte 41 des Verstärkungsringes 48 veranschaulichte Wie am deutlichsten in I1Xg0 3 zu erkennen, ist die Binlaßwand 35 größer als die Steiger-Durchgangsöffnung 25o Die Steigeröffnung 25 hat bei dem dargestellten AusführungsbexspxeX die gleiche Höhe wie derThe GX 1 OQe and JüOrm. The surface area of the jorm cavity 24 adjoining the riser opening 25 and the cross-sectional area of the riser passage 25 primarily determine the size and shape of the constriction SS 1 O direction 10 o The outlet wall 36 forms the front wall surface of the iOrm cavity 24 and is desired for this ZLäche Sorrn formed the reinforcing ring 48 with the ¥ and 54 extends behind the opening of the andflächen by the ¥ 26 and 27 limited Formhohlraumsj as indicated by the section z hn itte 41 of the reinforcing ring 48 as illustrated most clearly in I 1 Xg 0 3 can be seen, the inlet wall 35 is larger than the riser passage opening 25o. The riser opening 25 in the illustrated embodiment has the same height as the

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Formhohlraum 24«Mold cavity 24 "

Eine Ausnehmung 43 ist zur Aufnahme der Verjüngungs-Vorrichtung IO in der Form vorgesehene Die Ausnehmung 43 ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie eine .möglichst enge und dichte Einpassung der Sinschnürungs-Vorrichtung 10 zwischen dem Formhohlraum 24 und der Steigeröffnung 25 zuläßt, um ein Eindringen von geschmolzenem Metall, welches zusätzliches Schleifen und nachbearbeiten erfordern würde, zu verhindern··A recess 43 is provided for receiving the tapering device IO in the form. The recess 43 is preferably arranged so that they are as narrow as possible and allows tight fit of the constriction device 10 between the mold cavity 24 and the riser opening 25, to prevent the ingress of molten metal, which would require additional grinding and reworking, to prevent··

Die Einschnürungs-Vorrichtung 10 ist in der Form 11 mit HiIxe der sich in die Form 11 erstreckenden !Teile des Verstärkungsringes 48, siehe I1Ig0 1 und 2, fest und sicher gehaltene The constriction device 10 is held firmly and securely in the form 11 with the helix of the parts of the reinforcement ring 48 extending into the form 11, see I 1 Ig 0 1 and 2

Die Einschnürungs-Vorrichtung 10 kann mit Hilfe irgendwelcher herkömmlicher Mittel hergestellt werdeno Die Herstellung durch Schalen— oder Spritzgießen ist jedoch häufig vorteilhaft, da diese Verfahren "besonders anpassungsfähig sind und in vorteilhafter Weise ermöglichen, die jeweils erforderliche Ausgestaltung entsprechend der Oberfläche eines Form-Modells zu erhalteneThe pinch device 10 may any conventional means are produced with the aid o the manufacture by shell molding or injection molding is, however, often advantageous, since these methods are "highly adaptable and allow in an advantageous manner, the respectively required embodiment according to the surface of a shape model to received

Die Form 11 wird in üblicher Weise dadurch hergestellt, daß Formsand in die obere Formhälfte und die untere Formhälfte um ein nicht dargestelltes Modell herum eingefüllt wird, . welches mit der Form des gewünschten Gußstückes übereinstimmt» Die Einschnürungsvorrichtung 10 wird in die Ausnehmung 43The mold 11 is produced in the usual manner in that Molding sand is poured into the upper mold half and the lower mold half around a model, not shown,. which corresponds to the shape of the desired casting. The constriction device 10 is inserted into the recess 43

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eingefügt, wenn die Form geöffnet und das Modell herausgenommen ist ο Zwar kann die Ausnehmung 43 in der Form mit Hilfe irgendeines gewünschten Verfahrens ausgebildet werden, jedoch wird sie üblicherweise durch den Abdruck eines dem Form-Modell zugefügten Kerns gebildet» Fach dem Schließen der Form fließt das in den Eingußtrichter 16 eingegossene Metall durch den Trichterlauf 17 nach unten in den Lauf 18 und beginnt den Steigerhohlraum 22 zu füllen» Die Einschnürungsöffnung 46 bewirkt, daß der Flüssigkeitsspiegel des geschmolzenen Metalls im Steiger über die öffnung 46 ansteigt, um zu verhindern, daß auf der Oberfläche des flüssigen Metalls schwimmende Fremdstoffe wie Schlacke oder dergleichen in den Formhohlraum 24 eindringen, wenn dieser gefüllt wirdo Während der Erstarrung des geschmolzenen Metalls läßt die Wand 45 die Übertragung der Wärme vom Metall im Steiger zum Metall im angrenzenden Formhohlraum zu, so daß ein geeigneter Er— starrungs-Ablauf des Formlinge sichergestellt ist» Nach vollständiger Erstarrung und Abkühlung wird die Form 11 gewöhnlich auf eine mechanische Schüttel—Einrichtung gestellt, um den das Metall umgebenden Formwand zu lösen« Während dieses mechanischen Schüttel-Vorganges wird wegen der verhältnismäßig geringen Größe der Einschnürung zwischen Steiger und Formling der Steiger gewohnlich schon aufgrund von 'Trägheitskräften abgebrochene Bei diesem Vorgang wird die Einschnürungs-Vorrichtung 10 zerbrochen und bröckelt vom Formling ab„· Hierdurch entfällt das anderenfalls erforderliche, umständliche Entfernen des Steigers von Hand* Da außerdem die Verjüngung verhältnismäßig nah an der Oberfläche des Formlinges sitzt, ist der SOrmling im wesentlichen frei von überschüssigeminserted when the mold is opened and the model is removed is ο While the recess 43 can be formed in the shape using any desired method, however it is usually formed by the impression of a core added to the mold model »compartment flows into the closing of the mold the poured into the pouring funnel 16 metal through the funnel barrel 17 down into the barrel 18 and begins the To fill riser cavity 22 »The constriction opening 46 causes the liquid level of the molten metal in the riser rises above opening 46 to prevent foreign matter such as slag or the like floating on the surface of the liquid metal into the mold cavity 24 when it is filled. During the solidification of the molten metal, the wall 45 allows the Transfer of heat from the metal in the riser to the metal in the adjacent mold cavity so that a suitable The solidification process of the moldings is ensured »After complete solidification and cooling, the mold 11 becomes ordinary placed on a mechanical shaking device to to loosen the mold wall surrounding the metal. During this mechanical shaking process, the relative small size of the constriction between the riser and the molding, the riser usually already broken off due to the forces of inertia. During this process, the constriction device 10 broken and crumbling off the molding “· This eliminates the otherwise necessary, cumbersome Removing the riser by hand * Since the taper is also relatively close to the surface of the molding the SOrmling is essentially free of excess

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Metall, das gewöhnlich bei oder nach, der Entfernung des Steigers an der Oberfläche 'des iTomilings zurückbleibte Js entfällt somit eine sonst erforderliche Schieifbehandlung oder andere Tor' der Hachbsarbeitung durchzuführende Vorbereitungen. Metal usually found during or after the removal of the Steigers remained on the surface of iTomiling There is therefore no need for a grinding treatment that would otherwise be required or other preparatory work to be carried out.

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Claims (1)

Verfahren zur Herstellung von iietallgußteilen mit einem leicht und sauber abtrennbaren Steiger, dadurch gekennzeichnet, dai.· Mittel zur Ausbildung einer verengten Verbindung zwischen dem flauptteil des Steigers (22) und dem ii'ormhohlrauni (24) eingefügt werden, bevor geschmolzenes lie tall über den Steiger und die ISinschnürungsmittel in den iormhohlraum eingegossen wird, und daß nach Erstarrung des geschmolzenen Metalls die j?orm zerstört und gegebenenfalls gleichzeitig der 8-teiger und die Einschnürungsmittel von dem geformten Gußteil weggebrochen werden»Process for the production of iietallgußteile with a easily and cleanly detachable riser, characterized dai. · Means of forming a narrowed connection between the main part of the riser (22) and the ii'ormhohlrauni (24) are inserted before melted lie tall over the riser and the lacing means in the iormhohlraum is poured, and that after solidification of the molten metal destroyed the j? orm and possibly at the same time the 8-dough and the constriction means are broken away from the molded casting » Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem iOrmhohlraum und einem damit verbundenen Steigerhohlraum sowie mit Mitteln zur Ausbildung einer Einschnürung zwischen dem. Steiger und dem Gußstück und zur .Regulierung der Strömung des flüssigen Metalls vom Steiger in den IOrmhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel eine Einschürungs-Vorrichtung (10) aufweisen, welche am Verbindungspunkt zwischen dem jj'ormhohlraum (24) und dem Steigerhohlraum (22) in die Form (11) eingesetzt ist, Fo rm for performing the method according to claim 1 with a iOrmhohlraum and an associated riser cavity and means for forming a constriction between the. Steiger and the casting and for .regulating the flow of the liquid metal from the riser into the Iorm cavity, characterized in that these means have a constriction device (10) which at the junction between the jj'ormhohlraum (24) and the riser cavity (22 ) is inserted in the form (11), 3ο JPorm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungs-Vorrichtung aus einem zerbrechbaren,' dünnwandigen (45) Bauteil (10) mit einer Durchgangsöffnung . (46) und einem verdickten ringförmigen Verstärkungsrand (48) besteht«3ο JPorm according to claim 2, characterized in that the Constriction device made from a breakable, thin-walled (45) Component (10) with a through opening. (46) and a thickened ring-shaped reinforcing edge (48) consists « - 15 409826/0407 - 15 409826/0407 4ο Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinschnüruhgsvorrichtung (10) aus einem keramischen Werkstoff "besteht,,4ο form according to claim 1 or 2, characterized in that the Sinschnüruhgsvorrichtung (10) made of a ceramic Material "consists of" Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des dünnwandigen Teiles (45.) "der Einschnürung s-Yorrichtung (10) zwischen etwa 1/16'' (etwa 0,063 mm) bis etwa 1/4'' (etwa 0,250 mm) liegt,, 5 » Mold according to claim 3, characterized in that the wall thickness of the thin-walled part (45th)" of the constriction s-Yorrichtung (10) between about 1/16 "(about 0.063 mm) to about 1/4" (about 0.250 mm) lies, 6ο Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß· die Durchgangsöffnung (46) der iäinschnürungs- und Steuer-Vorrichtung (10) so klein bemessen ist, daß eine ,Strömung geschmolzenen Metalls vom Steiger in den Formhohlraum gehemmt oder unterbunden ist, so daß der Flüssigkeitsspiegel des geschmolzenen Metalls im Steiger oberhalb der Durchgangsöffnung gehalten ist«,6ο form according to claim 2, characterized in that · the The passage opening (46) of the constriction and control device (10) is so small that a flow molten metal is inhibited or prevented by the riser in the mold cavity, so that the liquid level of the molten metal is held in the riser above the passage opening ", 7ο Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Binschnürungs-Torrichtung (10) durch eine abgerundete Kante (47) des dünnen Wandteiles festgelegt isto7ο form according to claim 2, characterized in that the Opening of the binding gate direction (10) through a rounded edge (47) of the thin wall part set isto 409826/0407409826/0407
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