Druckgießvorrichtung sowie Verfahren zum Druckgießen eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung mit einer ersten Formplatte, die eine erste Gusskavität aufweist und mit einer zweiten Formplatte, wobei die erste und die zweite Formplatte zusammen eine Form bilden, und mit einer dritten Formplatte, die eine Eingießvorrichtung für eine Schmelze aufweist.

Eine Druckgießvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 37 35 735 C2 bekannt. Mit dieser bekannten Druckgießvorrich- tung sollen Gussstücke möglichst wirtschaftlich und schonend hergestellt werden können.

Es ist ferner bekannt, zur Herstellung eines Werkstücks mittels einer Druckgießvorrichtung ein Gussstück herzustellen, das zur Vervollständigung des Werkstücks anschließend mit einem weiteren, nicht als Gussstück hergestellten Bauteil verbunden wird. Dieses Verbinden erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt und wird durch Verschweißen realisiert, wobei der Schweißprozess Verzüge und Eigenspannungen in dem zu fertigenden Werkstück verursachen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckgießvor- richtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der auf sehr einfache und kostengünstige Weise Formteile im Wesentlichen spannungs- und verzugsfrei hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste und/oder die zweite Formplatte mindestens eine in die Gusskavität übergehende Aufnahme für mindestens ein Einsetzbauteil aufweist

und durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte eine Abdichtung der Form und ein Festklemmen des Einsetzbauteils erfolgt. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, beim Druckgießvorgang das Einsetzbauteil mit dem Gussstück zu verbinden, wo- durch der aus dem Stand der Technik bekannte, zusätzliche Verbin- dungsarbeitsschritt entfällt. Das Einsetzbauteil wird hierzu in die Aufnahme eingesetzt, die sich in der ersten Formplatte und/oder in der zweiten Formplatte befindet. Durch Zusammenfahren von erster und zweiter Formplatte wird einerseits eine Abdichtung der Form erreicht und andererseits das eingesetzte Einsetzbauteil in der Aufnahme festgeklemmt, sodass es eine reproduzierbare Position relativ zur Gusskavität aufweist. Wird nun anschließend die Gusskavität mit Schmelze befüllt, so wird nicht nur das Gussstück erzeugt, sondern gleichzeitig das Einsetzbauteil mit dem Gussstück verbunden, indem es zumindest bereichsweise im Gussstück eingebettet wird. Aufgrund der Aufnahme für das Einsetzbauteil und dem erwähnten Klemmvorgang lassen sich somit in einem Arbeitsgang komplexe, aus mehreren Elementen (Gusselement(en) und Einsetzbauteil(en)) bestehende Werkstücke erzeugen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Formplatte bewegliche Formplatten sind. Dies bedeutet, dass beide Formplatten verfahren werden können, das heißt, sie sind entsprechend verfahrbar gelagert, um das Einsetzbauteil in die Aufnahme einbringen, die Form schließen und eine Entformung des Werkstücks durchführen zu können.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die dritte Formplatte eine feststehende Formplatte ist. Diese Formplatte weist eine Eingießvorrichtung für die Schmelze auf, um diese in die Form einbringen zu können.

Es ist vorteilhaft, wenn die erste Formplatte die Aufnahme oder einen Anteil davon aufweist. Ist die Aufnahme nur in der ersten Formplatte ausgebildet, so weist die zweite Formplatte keine Aufnahme auf. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Anteil der Aufnahme von der ersten Formplatte und ein anderer Anteil der Aufnahme von der zweiten Formplatte gebildet werden. Ferner ist es möglich, dass die Aufnahme nur in der zweiten Formplatte ausgebildet ist. Werden die beiden Formplatten zusammengefahren, so wird ein Hohlraum für das Einsetzbauteil ausgebildet, der der (gesamten) Aufnahme ent- spricht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Formplatte eine zweite Gusskavität aufweist. Demzufolge kann die Gusskavität entweder in der ersten Formplatte ausgebildet sein oder dadurch erzeugt werden, dass die erste Formplatte eine erste Gusskavität und die zweite Formplatte eine zweite Gusskavität aufweist, wobei die erste und die zweite Gusskavität zusammengenommen die (gesamte) Gusskavität bilden.

Wie bereits erwähnt, kann die zweite Formplatte die Aufnahme oder einen Anteil davon aufweisen. Der weitere Anteil ist in der ersten Formplatte ausgebildet, wobei beide Anteile zusammen die Aufnahme für das Einsetzbauteil bilden. Es ist auch möglich, dass nur die zweite Formplatte die Aufnahme aufweist.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass durch Verfahren der ersten Formplatte die Abdichtung der Form und das Festklemmen des Einsetz- bauteils erfolgt.

Bei dem Einsetzbauteil kann es sich insbesondere um ein Profil, insbesondere um ein Strangpressprofil, handeln, das mit dem Gussstück oder mit mehreren Gussstücken verbunden wird.

Bevorzugt handelt es sich bei der Druckgießvorrichtung um eine Leichtmetall-Druckgießvorrichtung. Demzufolge wird als Schmelze Leichtmetall oder eine Leichtmetall-Legierung verwendet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Druckgießen eines Werkstücks, das mindestens ein Gussstück und mindestens ein Einsetzbauteil aufweist, wobei durch Verfahren von mindestens zwei Formplatten das Einsetzbauteil klemmend zwischen ihnen gehalten und durch dieses Verfahren mindestens eine Gusskavität der Formplatten abgedichtet wird.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt:

Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer

Druckgießvorrichtung,

Figur 2 die Druckgießvorrichtung der Figur 1 in perspektivischer

Ansicht und

Figur 3 ein Werkstück, hergestellt mit der Druckgießvorrichtung der Figuren 1 beziehungsweise 2.

Die Figur 1 zeigt eine Druckgießvorrichtung 1 , die eine erste Formplatte 2, eine zweite Formplatte 3 und eine dritte Formplatte 4 aufweist. Die Formplatten 2 bis 4 sind einem Gestell 5 zugeordnet, wobei die erste Formplatte 2 und die zweite Formplatte 3 in die Rieh-

tungen des Doppelpfeils 6 hin- beziehungsweise herverfahrbar im Gestell 5 gelagert sind. Damit bilden die Formplatten 2 und 3 bewegliche Formplatten. Die dritte Formplatte 4 ist fest im Gestell 5 angeordnet; sie stellt eine feststehende Formplatte dar.

Die dritte Formplatte 4 weist eine Eingießvorrichtung 7 auf, mit der Schmelze beim Druckgießen zugeführt werden kann. Zwischen die Formplatten 2 und 3 sind Einsetzbauteile 8 platzierbar, sodass diese beim Druckgießvorgang teilweise oder ganz mit eingegossen werden. Im Einzelnen wird hierauf anhand der Figur 2 eingegangen.

Die Figur 2 zeigt, dass die erste Formplatte 2 eine erste Gusskavität 9 aufweist, die zwei Kavitätsbereiche 10 und 11 umfasst, mit denen einzelne Gussknoten 18 hergestellt werden können. Ferner weist die erste Formplatte 2 eine Aufnahme 12 in Form von Vertiefungen auf, die sich aus drei Aufnahmebereichen 13, 14 und 15 zusammensetzt. Die Aufnahmebereiche 13, 14 und 15 gehen jeweils beidseitig end- seits in die Kavitätsbereiche 10 und 11 über. Die zweite Formplatte 3 ist mit einer Angussgravur 16 versehen, die der Formplatte 4 zugewandt liegt und mit der Eingießvorrichtung 7 zusammenwirken kann.

Um ein Werkstück 17 gemäß Figur 3 mittels der Druckgießvorrich- tung 1 herzustellen, das drei Einsetzbauteile 8 aufweist, die jeweils beidendig von Gussknoten 18 umgössen sind, sodass mit dem Druckgießvorgang gleichzeitig ein Fügevorgang durchgeführt wird, wird wie folgt vorgegangen: Die drei Einsetzbauteile 8 werden in die Aufnahmebereiche 13, 14 und 15 eingesetzt. Anschließend wird die aus den Formplatten 2 und 3 gebildete Form 19 zusammengefahren, sodass hierdurch die Form 19 abdichtend geschlossen und gleichzeitig die Einsetzbauteile 8 positionsgenau festgeklemmt werden.

Dies bedeutet, dass die Einsetzbauteile 8 von der Formplatte 3 haltend beaufschlagt werden. Zur Durchführung des anschließenden Druckgießvorgangs liegen alle Formplatten 2 bis 4 aneinander, so- dass eine durch die Eingießvorrichtung 7 eingebrachte Schmelze über die Angussgravur 16 in die Kavitätsbereiche 10 und 11 gelangt, wodurch dort die Gussknoten 18 ausgebildet werden, in denen die Einsetzbauteile 8 beidendig eingegossen sind. Anschließend werden die Formplatten 2 bis 4 auseinandergefahren, das heißt es folgt ein Entformungsvorgang. Damit ist das Werkstück 17 gemäß Figur 3 fertiggestellt, das beispielsweise ein Hilfsrahmen für ein Personenkraftwagen ist, bei dem von den beiden Gussknoten 18 als Strangpressprofile ausgebildete Einsetzbauteile 8 gehalten sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, als Einsetzbauteile mindestens ein Gussteil zu verwenden, das zuvor hergestellt wurde und nunmehr mit der Druckgießvorrichtung der Figuren 1 und 2 mit mindestens einem weiteren Gussteil durch teilweise erfolgendes Umgießen verbunden wird. Von Besonderheit ist, dass bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung 1 drei Formplatten 2 bis 4 vorgesehen sind, wobei die mittlere Formplatte 3 dazu dient, mindestens ein Einsetz- bauteil 8 einzuklemmen und gleichzeitig die Form 19 abzudichten.