DE10012787B4

DE10012787B4 - Process for producing light metal castings with cast-in bushings

Info

Publication number: DE10012787B4
Application number: DE2000112787
Authority: DE
Inventors: Rolf Heinemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: DE10012787A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen Buchsen, insbesondere von Zylinderblöcken von Brennkraftmaschinen mit eingegossenen Zylinderlaufbüchsen, bei dem eine Buchse (1) mit einer strukturierten äußeren Mantelfläche verwendet wird und nach einer vorher bestimmten Zeit nach dem Füllen der Gießeinrichtung vor dem Erstarren der Schmelze (2) für eine bestimmte Dauer ein geringer Druck auf die Schmelze (2) aufgebracht wird dadurch gekennzeichnet, dass der auf die Schmelze (2) aufgebrachte Druck 10 bis 100 mbar beträgt.method for the production of light metal castings with cast-in bushings, in particular of cylinder blocks of internal combustion engines with cast-in cylinder liners, at a socket (1) is used with a structured outer surface and after a predetermined time after filling the pouring device before solidification of the melt (2) for a certain duration low pressure applied to the melt (2) is characterized in that the pressure applied to the melt (2) is 10 to 100 mbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen Buchsen, insbesondere von Zylinderblöcken mit eingegossenen Zylinderlaufbüchsen.The The invention relates to a method for the production of light metal castings with cast-in bushings, in particular cylinder blocks with cast-in Cylinder liners.

Es sind derartige Verfahren zum Herstellen von Gussstücken aus Leichtmetall und verlorenen Formen auf Basis von Sand bekannt, bei denen eine Zylinderlaufbüchse mit in ein Gussstück eingegossen wird, wobei unmittelbar nach Beendigung des Füllvorganges einer Form die Schmelze mit Druck beaufschlagt wird, um ein feines, dichtes Gefüge des Gussteiles zu erhalten. Ein solches Nachverdichten des Gussmateriales ist ebenfalls bereits bekannt, DE 39 38 079 A1 , bei dem eine Nachverdichtungseinheit einen hydraulisch betätigten Verdichtungsstempel aufweist.There are known such methods for producing castings of light metal and lost forms based on sand, in which a cylinder liner is poured into a casting, immediately after completion of the filling of a mold, the melt is pressurized to a fine, dense To obtain texture of the casting. Such a recompression of the casting material is also already known, DE 39 38 079 A1 in which a post-compression unit has a hydraulically actuated compression ram.

Aus dem Aluminiumtaschenbuch 14. Auflage, Seite 415 , ist ein Edeldruckverfahren bekannt, bei dem das flüssige Metall durch ein verhältnismäßig niedrigen Gasdruck in die Kokille gehobe wird und unter diesem Druck erstarrt. Gemäß der DE 198 12 068 A1 ist ein Niederdruckgießverfahren mit einem anschließenden Nachverdichten bekannt.From the Aluminum pocket book 14th edition, page 415 , A noble-pressure method is known in which the liquid metal is lifted by a relatively low gas pressure in the mold and solidifies under this pressure. According to the DE 198 12 068 A1 is a low pressure casting process with a subsequent re-densification known.

Nachteilig an diesem vorbekannten Stand der Technik ist insbesondere, dass die mit den bekannten Verfahren eingegossenen Buchsen nach einer gewissen Laufzeit nicht mehr fest im Kurbelgehäuse verankert sind, sodass es zu einer ungewollten Relativbewegung zwischen Buchse und Kurbelgehäuse kommen kann.adversely in this prior art, in particular, that the molded with the known methods jacks after a certain duration are no longer firmly anchored in the crankcase, so there is an unwanted relative movement between the bushing and the crankcase can.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallgussteiles mit eingegossener Buchse zur Verfügung zu stellen, welches einen festen Sitz einer Buchse in einem, Gussteil über die geplante Bauteillebensdauer gewährleistet.task The invention is a method for producing a light metal casting with cast-in socket to provide, which is a tight fit of a bush in a casting over the planned component life guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches.The solution This task results in connection with the generic features according to the invention from the Characteristics of the characterizing part of the main claim.

Dadurch, dass eine Buchse mit einer strukturierten äußeren Mantelfläche verwendet wird, die erst nach einem festgelegten Zeitpunkt nach dem Füllen einer Gießvorrichtung für eine bestimmte Dauer vor dem Erstarren der Schmelze mit einem geringen Druck beaufschlagt wird, wobei der auf die Schmelze aufgebrachte Druck 10 bis 100 mbar beträgt, wird quasi eine formschlüssige Verbindung zwischen Leichtmetallgussteil und eingegossener Buchse erzeugt. Dies gewährleistet einen absolut festen Sitz der Buchse in dem Gussteil.Thereby, that uses a bushing with a structured outer surface will be after a specified time after filling a caster for one certain time before solidification of the melt with a low pressure is applied, wherein the pressure applied to the melt 10 to 100 mbar, becomes a form-fitting one Connection between light metal casting and cast-in bushing generated. This ensures an absolutely tight fit of the bush in the casting.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfinderischen Verfahrens ergeben sich mit und in Kombination aus den weiteren Unteransprüchen.Further yield advantageous embodiments of the inventive method with and in combination of the other subclaims.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Druck erst nach 15 bis 45 Sekunden nach dem Füllen der Gießvorrichtung aufgebracht, sodass die Schmelze sich in der Gussform beruhigen kann.According to one particularly preferred embodiment the process will not print until after 15 to 45 seconds the filling the casting device applied so that the melt settle in the mold can.

Vorteilhafterweise wird diese Druckbeaufschlagung auf die Schmelze etwa ein bis drei Minuten ausgeübt, wobei zur Druckbeaufschlagung Gasdruck oder mechanische oder hydraulische Stempel oder Platten verwendet werden können.advantageously, This pressurization on the melt is about one to three Minutes exercised, wherein for pressurizing gas pressure or mechanical or hydraulic Stamp or plates can be used.

Dieses Verfahren lässt sich problemlos bei Sandguss-, Kokillenguss- und Sondergussverfahen anwenden, sodass damit ein weiter Anwendungsbereich gegeben ist. Als weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist anzuführen, dass eine damit eingegossenen Zylinderlaufbüchse zusätzlich formstabilisierend auf einen Zylinderblock wirkt.This Procedure leaves can easily be used for sand casting, chill casting and special casting, so that there is a wide scope. As another Advantage of this method is to be cited that a cylinder liner cast with it in addition dimensionally stabilizing acts on a cylinder block.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Buchse vorgewärmt eingesetzt, damit beim Auftreffen der Schmelze auf die Buchse die Schmelze nicht sofort erkaltet (abstirbt), sondern lange auf hohem Niveau gehalten wird, wodurch und ein hoher Füllungsgrad der Struktur der äußeren Mantelfläche der Buchse erreicht und ein guter formschlüssiger Verbund geschaffen wird. Die Temperatur der Buchse kann beim Eingießen der Metallschmelze etwa 300°C betragen.Corresponding a particularly preferred embodiment of the method, the socket is used preheated, so when Impact of the melt on the socket does not melt the melt immediately (dies), but is held at a high level for a long time and a high degree of filling the Structure of the outer surface of the Socket achieved and a good form-fitting bond is created. The temperature of the sleeve may be about when pouring the molten metal 300 ° C amount.

Die Buchse zum Eingießen in Leichtmetallgussteile selber besitzt eine äußere Mantelfläche, die mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Strukturen, einer Rändelung oder Rillen versehen ist, wobei die Einformungen in der äußeren Mantelfläche bevorzugterweise Hinterschneidungen aufweisen, sodass ein vollständiger Formschluss der Buchse in einem Leichtmetallgussteil, insbesondere einer Zylinderlaufbüchse in einem Zylinderblock geschaffen ist.The Socket for pouring in light metal castings itself has an outer surface, which with regular or irregular structures, one knurling or grooves, wherein the recesses in the outer circumferential surface preferably Undercuts have, so that a complete positive connection of the socket in a light metal casting, in particular a cylinder liner in a cylinder block is created.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer Figur näher erläutert. Es zeigt:following an embodiment is based on a figure closer explained. It shows:

1 eine Schnittdarstellung einer Buchse während des Eingießens unter Druckbeaufschlagung der Schmelze. 1 a sectional view of a socket during the pouring under pressure of the melt.

Die Buchse 1 ist auf einem Aufnahmedorn 8 in der zeichnerisch nicht dargestellten Gießform eingesetzt und weist eine äußere Mantelfläche auf, die eine Rauhstruktur 3, Rillen 4 oder eine Rändelung 5 besitzt. Die noch flüssige Leichtmetallschmelze 2 wird über Gasdruck 6 oder Druckstempel 7 mit einem geringen Überdruck von 10 bis 100 mbar beaufschlagt, der etwa 15 bis 45 Sekunden nach dem Füllen der Gießeinrichtung für etwa 1 bis 3 Minuten aufrechterhalten wird.The socket 1 is on a mandrel 8th used in the casting mold, not shown in the drawing, and has an outer surface, which has a rough structure 3 , Grooves 4 or a knurling 5 has. The still liquid light metal melt 2 is about gas pressure 6 or printing stamp 7 subjected to a slight overpressure of 10 to 100 mbar, about 15 to 45 seconds after the Fül len of the caster is maintained for about 1 to 3 minutes.

Claims

Method for producing light metal castings with cast-in bushings, in particular cylinder blocks of internal combustion engines with cast-in cylinder liners, in which a bushing ( 1 ) is used with a structured outer circumferential surface and after a predetermined time after the filling of the casting device before the solidification of the melt ( 2 ) for a certain duration a slight pressure on the melt ( 2 ) is characterized in that on the melt ( 2 ) applied pressure is 10 to 100 mbar.

Method according to claim 1, characterized in that that the predetermined time until the application of pressure after the filling the pouring device 15 to 45 seconds.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the duration of the pressurization is 1 to 3 minutes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the pressurization by means of gas pressure, or mechanically or hydraulically operated punches or plates takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it used in sand casting, chill casting or special casting becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the socket is used preheated.

A method according to claim 6, characterized in that the temperature of the sleeve during pouring of the melt ( 2 ) is about 300 degrees Celsius.