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DE9421365U1 - Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung

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DE9421365U1
DE9421365U1 DE9421365U DE9421365U DE9421365U1 DE 9421365 U1 DE9421365 U1 DE 9421365U1 DE 9421365 U DE9421365 U DE 9421365U DE 9421365 U DE9421365 U DE 9421365U DE 9421365 U1 DE9421365 U1 DE 9421365U1
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aluminum
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DE9421365U
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BBS Kraftfahrzeugtechnik AG
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BBS Kraftfahrzeugtechnik AG
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Dipl.-!ng. KLAUg WeSTPH.AL; #··. . '..I***. Waldstrasse 33 Telefon (0 7721) 56007
Dr. rer.nat. BERNJD JML1S§<*NU<G^· ..*..." D-78048 VS-VILLINGEN Telex 7921573wemud
Dr.-Ing. PETER MEUlVE-RT *# Telefax (07721) 55164 Dipl.-Ing. ROBERT GOHRiNG
Dr. rer. nat. OTTO B U C H N E R Mozartstrasse 8 Telefon (0 89) 5440 30
Patentanwälte D-80336 MÜNCHEN Telefax (0 89) 54403080
European Patent Attorneys
bbs003
BBS Kraftfahrzeugtechnik AG
Welschdorf 22 0
77761 Schiltach
Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge sowie eine Vorrichtung zu dessen Herstellung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie des Oberbegriffs des Anspruchs 4.
Als Leichtmetallrad im Sinne der vorliegenden Erfindung soll nicht nur das häufig verwendete einteilige Rad, bestehend aus Radschüssel und Felgenbereich mit Felgenbett, Innen- und Außenhorn, verstanden werden, sondern auch eine Felge mit Anschraubflansch als Bestandteil eines mehrteiligen Rades, die mit einer separat gefertigten Radschüssel verschraubt wird.
Derartige Leichtmetallräder erfreuen sich stetig steigender Beliebtheit, da sie einerseits die Ästhetik des Kraftfahrzeugs verbessern, andererseits gegenüber den noch am meisten verwendeten Stahlrädern technische Vorteile bieten. Die bisher bekannten Leichtmetallräder sind aus Aluminium enthaltenden Legierungen gefertigt, die neben dem Aluminium als Hauptbestandteil weitere Bestandteile, teilweise in Form
Postbank: Karlsruhe 769 79-754 SarTkkonfo: üeutsciie B'ank A*<3 Vilfingen (BLZ 69470039) 146332 V.A.T. No. DE142989261
relativ geringer Beimengungen, enthalten. Diese dienen dazu, die gewünschten Eigenschaften zu erzielen und den teilweise gegenläufigen Anforderungen an verschiedenen Stellen des Leichtmetallrads gerecht zu werden. Die Legierungszusammensetzung ist weiterhin bestimmt durch das zur Anwendung kommende Herstel!verfahren, da die gewünschte Formgebung unterschiedlich realisiert werden kann.
Die verschiedenen Bereiche eines Leichtmetallrades lassen sich grundsätzlich in zwei Hauptbereiche aufteilen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an die Materialeigenschaften stellen. Dies ist zum einen der Zentralbereich, der als Schüssel bezeichnet wird und die Nabe und die Speichen umfaßt. Die Nabe muß hierbei als Befestigungselement hohe Vorspannkräfte aufnehmen können. Die Speichen sind hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt und müssen deshalb eine hohe Wechselbelastbarkeit aufweisen. Andererseits ist ein Felgenbereich, bestehend aus der eigentlichen Felge, dem Innenhorn und dem Außenhorn, vorhanden, der möglichst geringes Gewicht aufweisen sollte und eine hohe Energieaufnahmefähigkeit besitzen muß, um beispielsweise im Falle eines Bordsteinkontakts des Rades das plötzliche Entweichen von Luft zu verhindern.
Aus der DE 28 45 341 C2 ist ein derartiges Leichtmetallrad bekannt, das zunächst aus einer Aluminium enthaltenden Schmelze gegossen und der auf diese Weise hergestellte Rohling anschließend im Felgenbereich spanlos umgeformt wird. Durch die spanlose Umformung in Form einer Fließ-Drück-Operation erhält der Felgenbereich seine Endform, die kaum noch nachbearbeitet werden muß. Damit ist es möglich, relativ komplizierte Querschnittsformen zu realisieren, die bei den bisher bekannten reinen Gießverfahren wegen der Erstarrungsproblematik nicht möglich waren.
Als weiterer Vorteil der nachgeschalteten spanlosen Umformung ist die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf Zugfestigkeit, Dehnung und Biegewechselfestigkeit (R = -1) zu nennen, die durch die Gefüge- und Oberflächenverdichtung erreicht wird. Die übrigen Bereiche des Rades, d.h. die Radschüssel bzw. der Anschraubflansch, hingegen werden nicht umgeformt, sie haben ihre endgültige Form bereits beim Abgießen des Rohlings erhalten. Damit besitzt das Leichtmetallrad zwei unterschiedliche Gefügestrukturen, nämlich eine erste, die der reinen Gußstruktur entspricht, und eine weitere, die durch das nachgeschaltete spanlose Umformen modifiziert ist.
Obwohl ein derartiges Leichtmetallrad kostengünstiger zu fertigen ist als solche, die aus einem geschmiedeten Vorwerkstück vollständig mechanisch umgeformt sind, sind diese jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß das Gießen des Rohlings sehr aufwendig ist. So muß zur Erzielung eines homogenen, lunkerfreien Gefüges mit ausreichend feiner Gefügestruktur das sogenannte Gegendruckgießverfahren angewendet werden, bei dem durch Einstellen eines Gegendrucks in der Kokille die Schmelze in den Formenraum eingepreßt werden muß. Der maschinelle Aufwand hierfür ist hoch, so daß der Fertigungsaufwand insgesamt für viele Anwendungen nicht ausreichend wirtschaftlich zu gestalten ist.
Aus der EP 0 366 049 Bl sind detailliert Maßnahmen bekannt, um den nachgeschalteten spanlosen Umformvorgang (Fließ-Drück-Verfahren) zu optimieren. Hierzu zählt insbesondere auch die Wahl einer für diese Umformung geeigneten Legierung. So wird beispielsweise eine Zusammensetzung vorgeschlagen, die neben Aluminium als Hauptbestandteil Silizium mit einem Anteil von 2 bis 9 %, Magnesium mit einem Anteil
zwischen 0,20 und 0,45 %, Eisen mit einem Anteil von weniger als 0,55 %, Kupfer mit einem Anteil von weniger als 0,25 % und Mangan mit einem Anteil von weniger als 0,3 5 % enthält. Es handelt sich demnach um eine untereutektische Aluminium-Silizium-Legierung, die aufgrund ihres relativ hohen Silizium-Anteils den Charakter einer Gußlegierung besitzt, im Gegensatz zu solchen Werkstoffen, die einen Siliziumgehalt von weniger als 5 % aufweisen und als Knetlegierung zum Einsatz in reinen Schmiedeverfahren vorgesehen sind.
Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, ein Leichtmetallrad der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß es unter Beibehaltung oder Verbesserung der bisherigen mechanischen Eigenschaften kostengünstiger herstellbar ist.
Gelöst wird dieses Problem durch ein Leichtmetallrad, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Merkmale der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche angegeben.
Das Problem wird schließlich durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Leichtmetallrades gemäß Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung sind durch die sich hieran anschließenden abhängigen Ansprüche definiert .
Die Erfindung basiert auf der Idee, eine eutektikumsnahe Aluminium-Silizium-Legierung unter Anwendung des wenig aufwendigen Niederdruck-Gießverfahrens zum Rohling zu gießen und zur Erzielung einer lunkerfreien, feinen Gefügestruktur den Erstarrungsvorgang derart zu steuern, daß lokal, d.h. an jeder Stelle des Querschnitts, eine Abkühlrate von 80 K pro Minute und höher eingehalten wird. Die gezielte, selektive Kühlung erlaubt es außerdem, die Erstarrung so zu steuern, daß ausgehend von den am weitesten von der Zulaufstelle entfernten Bereichen die Erstarrungsfront auf die Zulaufstelle der Schmelze hin fortschreitet, so daß ein praktisch lunkerfreies Gefüge entsteht. Zusammen mit der beschriebenen hohen Abkühlrate entsteht eine homogene, feine Gefügestruktur mit optimalen Eigenschaften, wie sie bislang nur durch das aufwendige Gegendruckverfahren erzielbar war.
Durch Einhaltung von definierten Obergrenzen für die Beimengung von Eisen, Mangan und Kupfer ist sichergestellt, daß diese Bestandteile keine Auswirkung auf die Gußeigenschaften der Schmelze haben.
In der praktischen Anwendung hat es sich gezeigt, daß ein Silizium-Anteil in Höhe von 9 bis 12 % zu den gewünschten, optimalen Ergebnissen führt. Der obere Grenzwert von 12 % sollte jedoch nicht überschritten werden, da der Rohling andernfalls zu spröde wird. Auch ist eine rein eutektische Legierung, d.h. eine Legierung mit einem Silizium-Anteil von 11,7 %, verwendbar, da infolge weiterer, z.T. unvermeidbarer Beimengungen kein ideales, punktförmiges Eutektikum entsprechend einem idealisierten Basisdiagramm vorhanden ist.
Bevorzugt wird als weiterer Legierungsbestandteil Magnesium mit einem Anteil von 0,20 bis 0,30 %, vorzugsweise zwischen
0,22 und 0,25 %, der Legierung beigemengt, um in einem nachgeschalteten Bearbeitungsschritt eine Warmaushärtung zu ermöglichen.
Es hat sich gezeigt, daß bei einem üblich gestalteten Leichtmetallrad die geforderte Abkühlrate von 80 K pro Minute und höher lokal erreicht werden kann, und zwar dadurch, daß in der Kokille Kühlkanäle angeordnet· sind. Je nach Ausführungsform können diese einzeln oder zu Gruppen zusammengefaßt jeweils unabhängig voneinander mit Druckluft beaufschlagt werden. Hierbei eignet sich die üblicherweise in Druckluftnetzen der Gießereibetriebe ohnehin vorhandene Druckluft mit 6 bis 8 bar, die jedoch zweckmäßigerweise gefiltert und getrocknet werden sollte. Eine optimale Kühlwirkung läßt sich erzielen, wenn die Kühlkanäle unmittelbar benachbart zu Wandungen verlaufend angeordnet sind, welche gegenüberliegend den eigentlichen Formenraum bilden, in den die Schmelze eingedrückt wird. Die Kühlkanäle sind bevorzugt mit düsenartigen, auf die Wandungen ausgerichteten Austrittsöffnungen versehen, so daß die Schmelze in der beschriebenen Art und Weise gezielt fortschreitend abgekühlt werden kann. Es versteht sich von selbst, daß für die Ansteuerung der einzelnen Kühlkanäle oder Gruppen von Kühlkanälen eine Steuerung vorgesehen werden kann, die in Abhängigkeit der abzugießenden Geometrie und der Gegebenheiten in der Kokille den Erstarrungsfortschritt mit der geforderten Abkühlrate automatisch ablaufen läßt.
Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen
Figur 1 Schnitt durch die Kokille,
Figur 2 schematischer Schnitt durch die Niederdruck-Gießmaschine mit eingesetzter Kokille,
Figur 3 Halbschnitt eines Leichtmetallrades (Vergleich Rohling zu Endform).
Der grundsätzliche Aufbau eines Leichtmetallrades 100 ist in Figur 3 zu erkennen, wobei die darin wiedergegebene Querschnittsform an sich als Beispiel einer üblichen Gestaltung gelten kann. Das Leichtmetallrad 100 besitzt eine Nabe 101, an der einstückig übergehend Speichen 102 angeformt sind. Der aus Nabe 101 und Speichen 102 gebildete Bereich wird als (Rad)Schüssel 103 bezeichnet. Es ist dies der Bereich, der dem Grunde nach das Design des gesamten Leichtmetallrades 100 bestimmt. Die Speichen 102 münden radial nach außen gerichtet in einen Bereich, der den (hier nicht dargestellten) Reifen aufnimmt und gebildet ist von einem Außenhorn 10 6, einer Felge 105 und einem Innenhorn 104.
In Figur 3 sind gleichzeitig verschiedene Stadien während des Herstellprozesses erkennbar. Ausgangspunkt stellt Rohling R dar, der in der nachstehend näher beschriebenen Art und Weise im Niederdruck-Gießverfahren für die weitere Bearbeitung hergestellt ist. Der Rohling R umfaßt den Bereich der Schüssel 103, an den sich das Außenhorn 106 und ein Umformabschnitt 110 anschließen. Das Außenhorn 106 ist dem Endmaß bereits angenähert, kann jedoch einen Übermaßabschnitt 120 beinhalten, der mit einem spanabhebenden Verfahren auf ein exaktes Endmaß gebracht werden kann. Der Umformabschnitt 110 ist hinsichtlich seiner Grundform grob der endgültigen Form der Felge 105 und des Innenhorns 104 angenähert, weist jedoch im Querschnitt eine größere Dicke auf und ist hinsichtlich seiner axialen Erstreckung kürzer
gestaltet. Diese Art der Profilierung ist gewählt, um während des Abgießens des Rohlings R keine allzu große Entfernung des Endabschnitts von der im Nabenbereich angesiedelten Zuführstelle der Schmelze überwinden zu müssen, so daß eine homogene und lunkerfreie Gefügestruktur am Rohling R erreicht wird.
Weiterhin ist in Figur 3 die endgültige Form der Felge 105 und des Innenhorns 104 dargestellt. Der Bereich der Felge 105 besitzt nunmehr einen relativ dünnwandigen Querschnitt, der aus Gründen der Gewichtsersparung gewünscht ist. Das Innenhorn 104 besitzt im umgeformten Zustand Übermaßabschnitte 121, 122, die ebenfalls in einem nachgeschalteten Bearbeitungsschritt spanabhebend entfernt werden, um ein exakt bestimmtes Endmaß in diesem Bereich sicherzustellen. Der Umformvorgang erfolgt spanlos, im vorliegenden Fall durch Abstrecken des Rohlings R. Hieraus ergibt sich, daß das Leichtmetallrad 100 zwei unterschiedliche Gefügebereiche besitzt, nämlich im Bereich der Schüssel 103 das Gußgefüge, welches nicht mehr weiter verformt wurde, sowie im Bereich der Felge 105 einschließlich des Außenhorns 106 und des Innenhorns 104 ein Gefüge, das durch den spanlosen Umformvorgang modifiziert und verdichtet ist.
Im hier nicht dargestellten Fall einer Felge mit Anschraubflansch unterscheidet sich der Rohling lediglich dahingehend, daß anstelle der Radschüssel der Anschraubflansch geformt wird, der analog zur Radschüssel an der spanlosen Umformung nicht teilnimmt und demzufolge ein reines Gußgefüge besitzt.
In Figur 2 ist eine an sich übliche Niederdruck-Gießmaschine 1 dargestellt, mit der das Leichtmetallrad 100 bzw. der Rohling R hergestellt wird. Die Niederdruck-Gießmaschine 1
ist auf Säulen 2 aufgebaut, die eine Basisplatte 3 und darüberliegend ein Querjoch 4 aufweisen. Auf der Basisplatte 3 ist eine Kokille 20 aufgebaut, die dort im einseinen nicht erkennbar, jedoch in Figur 1 näher beschrieben, modifiziert ist. Von oben ist eine Auswerf erplatte 5 auf die Kokille 20 aufgesetzt, wobei die Betätigung durch einen Hubzylinder 6 in an sich bekannter Weise realisiert ist.
Unterhalb der Basisplatte 3 ist ein Ofen 7 angeordnet, in dem ein Tiegel 8 integriert ist. In das Innere des Tiegels 8 hineinragend ist ein Steigrohr 9 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen einer im Tiegel 8 befindlichen Schmelze Sm und dem Formeninnenraum 99 herstellt. Der Innenraum des Ofens 7 ist (hier nicht näher dargestellt) gegenüber der Umgebung druckdicht ausgebildet, so daß darin über eine Luftzuführleitung 10 zugeführte Druckluft ein Überdruck im Innern des Tiegels 8 aufgebaut und somit Schmelze Sm über das Steigrohr 9 in die Kokille 20 eingedrückt werden kann.
Die Schmelze Sm ist eine Aluminium-Silizium-Legierung mit eutektikumsnaher Zusammensetzung. Daneben sind weitere Bestandteile beigemengt, nämlich Eisen mit einem Anteil von maximal 0,12 %, Mangan mit einem maximalen Anteil von 0,015 % sowie Kupfer mit einem maximalen Anteil von 0,005 %. Diese Grenzwerte stellen sicher, daß die Bestandteile die Gußeigenschaften nicht beeinflussen. Ein optimales Ergebnis wird erzielt, wenn die vorstehend genannten Grenzwerte nicht voll ausgenutzt werden, sondern niedriger liegen, nämlich für Eisen bei 0,10 %, für Mangan bei 0,01 % und für Kupfer bei 0,003 %. Weiterhin enthält die Legierung zusätzlich Magnesium mit einem Anteil von 0,20 bis 0,30 %, bevorzugt zwischen 0,22 und 0,25 %, um eine Warraaushärtung im Fertigzustand zu ermöglichen. Die vorstehend beschriebene Zusammensetzung der Schmelze Sm ermöglicht einerseits eine optimale
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Vergießbarkeit, andererseits führt sie zu hervorragenden mechanischen Werten am Rohling einerseits, der sich im sich anschließenden spanlosen Umformprozeß ideal auf die gewünschte Sndkontur bringen läßt, und andererseits zu erheblich verbesserten mechanischen Kennwerten am Endprodukt, dem Leichtmetallrad 100.
Maßgeblich zur Erzielung einer homogenen, lunkerfreien Gefügestruktur ist es, den Erstarrungsvorgang gesteuert ablaufen zu lassen. Dies bedeutet, daß durch gezielte Abkühlung die Erstarrungsfront ausgehend von Bereichen, die am weitesten von der Zuführstelle der Schmelze entfernt sind, d.h. ausgehend vom äußeren Ende des Umformabschnitts 110 zur Nabe hin voranschreitet. Andererseits ist es erforderlich, die Abkühlrate in jeden Punkt des Querschnitts auf mindestens 80 K pro Minute oder höher einzustellen, um die Dentritenarmabstände (DAS) möglichst klein zu halten. Dies wird ermöglicht durch Kühlkanäle, die in der in Figur 1 ersichtlichen Art und Weise im Innern der Kokille 20 integriert sind.
Die Kokille 20 ist - wie an sich üblich - aufgebaut aus einem Unterteil 23, einem Oberkern 22 sowie Seitenschiebern 21. Diese Bauteile sind weitgehend von Hohlräumen 21a, 22a, 23a durchsetzt und weisen Wandungen 21b, 22b, 23b auf, die zusammen den Formenraum 99 bilden. Der Formenraum 99 ist mit dem Tiegel 8 über einen Zulaufkanal 24 verbunden, über den die Schmelze Sm zugeführt wird.
In den Hohlräumen 21a, 22a, 23a sind Kühlkanäle 30 integriert. Diese verlaufen in der Nähe der Wandungen 21b, 22b, 23b und besitzen Austrittsöffnungen 31, die unmittelbar auf die Wandungen 21b, 22b, 23b ausgerichtet sind. Die Kühlkanäle 30 sind mit Druckluft beaufschlagbar, und zwar einzeln
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oder in Gruppen, so daß von einer Steuerung kontrolliert eine gezielte Kühlung einzelner Wandabschnitte möglich ist. Diese Möglichkeit wird dazu genutzt, die Erstarrungsfront in der vorstehend beschriebenen Art und Weise fortschreiten zu lassen und die lokale Abkühlrate einzuhalten. Der erforderliche Aufwand zur Modifikation einer an sich üblichen Kokille ist kostengünstig durchführbar, auch kann die Niederdruck-Gießmaschine 1 dem Grunde nach konventionell ausgeführt sein.
Unter Verwendung der obenstehend näher beschriebenen nahe eutektischen Legierung gelingt die Herstellung eines Leichtmetallrades 100 mit erheblich verbesserten mechanischen Kennwerten. In der nachstehenden Tabelle sind charakteristische Kennwerte, wie Zerreißfestigkeit Rm, 0,2 Dehngrenze Rp und Bruchdehnung A5 und Biegewechselfestigkeit Sigma wiedergegeben, und zwar im Vergleich zweier Legierungen, wobei bei einer ersten Legierung (AlSiIl) kein Magnesium beigemengt ist, mit einer zweiten Legierung (AlSil2Mg wa), die eine Beimengung von Magnesium in dem genannten Bereich aufweist.
Legierung Werkstoffstruktur Rm RpO,2 A5 Sigma bW
(MPa) (MPa) (%) (MPa)
AlSiIl Gußstruktur 169 82 4,0 85
(Bereich Speiche)
AlSil2Mg wa Gußstruktur ' 278 208 4,7 95
(Bereich Speiche)
Verformungsstruktur 302 231 10,4 125
(Bereich Innenbett;
abgestreckt)
Hiernach ergibt sich bei der Gußstruktur, d.h. im Bereich der Speiche, bereits eine wesentliche Steigerung der Kennwerte, die durch die nachgeschaltete spanlose Umformung im Bereich des Innenbetts nochmals erheblich verbessert sind.
Somit ist es möglich, Leichtmetallräder mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften mit hochkomplexer Geometrie zu realisieren. Die Anwendung des erfindungsgemäß modifizierten Niederdruck-Gießverfahrens" in Verbindung mit dem Umformvorgang Abstrecken eröffnet die Möglichkeit zu einer äußerst kostengünstigen und damit wirtschaftlichen Fertigung solcher Räder.
Dipl.-lng. KLAUS WESTF3h4L * Dr. rer.nat. BERND MUSSQNUfc Dr.-lng. PETER NEUNERT Dipi.-lng. ROBERT GÖHRING
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·· &Idigr;&Mgr;8048 VS-VILLINGEN
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bbsOOl
Bezugs&zgr;eichenliste
1 Niederdruckgießmaschine
2 Säule
3 Basisplatte
4 Querjoch
5 Auswerferplatte
6 Hubzylinder
7 Ofen
&dgr; Tiegel
9 Steigrohr
10 Luftzufuhrleitung
20 Kokille
21 Seitenschieber
21a Hohlraum
21b Wandung
22 Oberkern
22a Hohlraum
22b Wandung
23 Unterteil
23a Hohlraum
23b Wandung
24 Zulaufkanal
30 Kühlkanal
31 Austrittsöffnung
Formenraum
100 Leichtmetallrad
101 Nabe
Postbank: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332 V.A.T.No. DE142989261
102 Speiche
103 Schüssel
104 Innenhorn
105 Felge
106 Außenhorn
110 Umformabschnitt
120 Übermaßabschnitt
121 Übermaßabschnitt
122 Übermaßabs chnitt
R Rohling
Sm Schmelze

Claims (6)

SCHUTZANSPRUCHE
1. Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge, hergestellt aus einem Rohling, der aus einer Aluminium enthaltenden Legierung gegossen und nach dem Abkühlen zumindest bereichsweise spanlos umgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium enthaltende Legierung eine nahe eutektische Aluminium-Silizium-Legierung (Al-Si-Legierung) ist, und daß der Rohling (R) im Niederdruckgießverfahren hergestellt ist und durch einen gezielt lokal gesteuerten Erstarrungsvorgang unter Einhaltung einer lokalen Abkühlrate von 80 K/min und höher eine für die spanlose Umformung ausreichend feine Gefügestruktur besitzt.
2. Leichtmetallrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung neben Aluminium (Al) als Hauptbestandteil zumindest
Silizium (Si) mit einem Anteil von 9 bis 12 %,
sowie Beimengungen von
Eisen (Fe) mit einem Anteil von maximal 0,12 %, vorzugsweise maximal 0,10 %,
Mangan (Mn) mit einem Anteil von maximal 0,015 %, vorzugsweise maximal 0,01 % und
Kupfer (Cu) mit einem Anteil von maximal 0,005 %, vorzugsweise maximal 0,003 %
enthält.
Postbank: Karlsruhe 769 79-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 694 700 39) 146 332 V. A.T. No. DE 142989261
3. Leichtmetallrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusätzlich Magnesium (Mg) mit einem Anteil von 0,20 bis 0,30 %, vorzugsweise 0,22 bis 0,25 % aufweist.
4. Vorrichtung zum Herstellen eines Lexchttnetallrades für ein Kraftfahrzeug in Form einer Niederdruckgießmaschine mit einer Kokille, die aus einem Unterteil, einem Oberkern sowie Seitenschiebern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in Hohlräumen (21a, 22a, 23a) der Kokille (20) Kühlkanäle (3 0) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (3 0) einzeln oder zu Gruppen zusammengefaßt jeweils unabhängig voneinander mit Druckluft beaufschlagbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (3 0) unmittelbar benachbart zu einen Formenraum (99) bildenden Wandungen (21b, 22b, 23b) verlaufend angeordnet und mit düsenartigen, auf die Wandungen (21b, 22b, 23b) ausgerichteten Austrittsöffnungen (31) versehen sind.
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DE9421365U 1994-07-20 1994-07-20 Leichtmetallrad für Kraftfahrzeuge sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung Expired - Lifetime DE9421365U1 (de)

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