Konstruktion und Fertigung

Boris

Nogowizin

Konstruktion und Fertigung

der Druckgießformen

Schiele& Schön ^•Berlin

Inhaltsverzeichnis IX

Inhaltsverzeichnis

Vorwort V

Inhaltsverzeichnis IX

Einleitung ^XV

1 Gesamtüberblick über das Konstruierenvon Druckgießformen ²⁵

1.1 Prinzipieller^AufbauvonDruckgießformen ²⁵

1.2 Verbindung^zwischenderAuswerfeinheit derDruckgießmaschine

und demAuswerferpaket^derDruckgießform ³²

1.3 Anforderungen ^andenDruckgießformenbau ³⁵

1.4 Klassifizierung^vonDruckgießformen ⁴⁰

1.5 Klassifizierungder Bauteile undBausysteme^vonDruckgießformen ⁵²

1.6 Computerunterstütztes System^zumKonstruierenvonDruckgießformen^....59

LiteraturzuKapitel ^{1 66}

2 Konstruierenformbildender und hoch

beanspruchterBauteile derDruckgießform ⁷¹

2.1 Konstruieren der Formeinsätze 72

2.2 Feste Kerne und Schriftstempel ⁸⁴

2.3 Konstruieren der Schiebereinheiten 88

2.3.1 Schiebereinheiten mitSchrägsäulen ⁸⁹

2.3.1.1 Schieberkörper ⁹³

2.3.1.2 Schrägsäulen^undSchrägsäulenaufnahmen ⁹⁵

2.3.1.3 Gleitführungendes Schiebers 98

2.3.1.4 Verriegelungdes Schiebers bei geschlossener^undgeöffneter

Druckgießform ¹⁰¹

2.3.1.5 Beispieledes Schiebers mitSchrägsäule ¹⁰⁸

2.3.2 Schiebereinheiten mitHydraulikzylindern ¹⁰⁸

2.4 Ausführungen^vonEingussverteilern^und Eingießbuchsen ¹¹²

X Konstruktionund Fertigung der Druckgießformen

2.5 Auswahl derGießgarnitur ¹¹⁴

2.6 Auswahl des Warmarbeitsstahls 123

2.7 Schädigungen^anformbildenden Bauteilen 127

2.8 Elastische Wärmespannung^undVerformungen

des Warmarbeitsstahls 130

2.9 Wärmespannungsverlauf^{in der}Formgravuroberfläche^sowie

elastische undplastische Verformungendes Warmarbeitsstahls 133

2.10 Standzeit derDruckgießform ¹³⁸

LiteraturzuKapitel^{2 141}

3 Grundaufbau derDruckgießform ¹⁴⁵

3.1 Grundaufbau derDruckgießform^ausnormalisierten Bauteilen 145

3.2 Konstruieren desBaukastensystems ¹⁴⁷

3.2.1 Auswahl desPlattensystems ¹⁴⁷

3.2.2 Auswahl desFührungs- ^und Zentriersystems ¹⁵²

3.2.3 Auswahl derPlattenabmessungen ¹⁶³

3.3 Stützbolzen 165

3.4 ZentriereinheitenfürDruckgießformhälften ¹⁶⁶

3.5 AusschraubbareFührungssäulen ¹⁷⁰

3.6 Transport-^undSicherungselemente^derDruckgießform ¹⁷²

3.7 Werkzeugstählefür die Bauteile derDruckgießform ¹⁷³

3.8 MechanischeAuslegung^derDruckgießform ¹⁷⁸

3.8.1 Verformung^undFestigkeit^derZwischenplatte ^{bei der}Durchbiegung ¹⁷⁹

3.8.2 Verformung^derZwischenplattemit Stützbolzen und einBerechnungs¬

beispiel ¹⁸⁵

3.8.3 Verformung^undFestigkeit^desbeweglichenFormrahmens bei der

Durchbiegung^mitBerechnungsbeispiel ¹⁸⁹

3.8.4 Auswahl der Schrauben undSpanneisen ¹⁹¹

4 Auswerfersystem ^derDruckgießform ²⁰⁷

4.1 Prinzipieller^{Aufbau des}Auswerferpakets ²⁰⁷

4.2 BauteiledesAuswerferpakets ²¹¹

4.3 Auswerferelemente desAuswerferpakets ²¹⁶

4.4 Angriffspunktefür die Auswerferelemente 221

4.5 Knickfestigkeitder Auswerferelemente 224

4.6 Entformungskraft^{an den}Auswerferelementen 228

Inhaltsverzeichnis XI

4.7 Abziehkraftanden Kernen 231

4.7.1 AbziehkraftankleinenKernenmitverschiedenenQuerschnitten ²³¹ 4.7.2 Abziehkraftanrunden Kernen ohne Konizität 235

4.7.3 AbziehkraftanrundenKernen mit Konizität 239

4.7.4 AbziehkraftanrechtwinkligenKernen ohne und mit Konizität 241 4.8 Berechnungsbeispieleder Abziehkraftaneinigen Druckgussteilen ²⁴³ 4.8.1 Druckgussteile^mitzylindrischer^{Geometrie 243}

4.8.2 Druckgussteile^mitrechtwinkliger^{Geometrie 247}

4.9 Gesamtabziehkraft und deren Koordinatenam Druckgussteil ²⁵²

5 Temperiersystem ^derDruckgießform ²⁵⁷

5.1 Prinzipieller^AufbaudesTemperiersystems ²⁵⁹

5.2 Gestaltung^desTemperierkanalnetzes^{in der}Druckgießform ²⁶⁹

5.3 NormalisierteTemperierelemente^fürKerne,Formeinsätze und Schieber .279 5.4 WärmeleitrohrezurTemperierung^derDruckgießform ²⁸¹

5.5 Wärmeträgerflüssigkeiten^{für das}Temperiersystem ²⁸⁶

5.6 Temperiergeräte^zurTemperierung^derDruckgießform ²⁸⁷

5.6.1 Prinzipieller^{Aufbau des}Temperiergeräts ²⁸⁷

5.6.2 Vorläufige^AuswahldesTemperiergeräts ²⁹³

5.7 AbgeführteWärmemenge ^andieUmgebung ³⁰¹

5.8 AbgeführteWärmemenge^andieTemperierkanäle ³⁰⁵

5.9 DruckverlusteimTemperiersystem^derDruckgießform ³¹¹

5.10 Aufheiztemperatur und Aufheizzeit derDruckgießform ³¹⁶

LiteraturzuKapitel ^{5 321}

6 Vakuumsystem ^derDruckgießform ³²⁵

6.1 Prinzipieller^{Aufbau des} Vakuumsystems ³²⁶

6.2 Metallabsperrventile^undEntlüftungsplatten ³³¹

6.3 Anordnungder Vakuumkanäle 338

6.4 Theoretische undpraktische Untersuchungendes Luftdruck¬

verlaufs imVakuumsystem ³⁴⁸

LiteraturzuKapitel^{6 355}

7 Fräsverfahren inderFertigung^vonDruckgießformen ³⁵⁹

7.1 Fräswerkzeuge ³⁶⁰

XII Konstruktion und Fertigung^derDruckgießformen

7.1.1 Fräswerkzeugtypen ³⁶¹

7.1.2 Schneidwerkstoffe 367

7.2 Programmierungder NC-Fräsmaschinen 369

7.2.1 Manuelle Programmierung ³⁶⁹

7.2.2 Computerunterstützte Programmierung ³⁸²

7.2.2.1 Technologiedatenbanken ³⁸⁴

7.2.2.2 Feature-Technologie ³⁹⁴

7.2.2.3 Postprozessor ³⁹⁶

7.2.2.4 Maschinensimulation mitMaterialentfernung ³⁹⁷

7.3 2. 5D-Fräsbearbeitung ³⁹⁸

7.3.1 Planfräsen 399

7.3.2 SchrägesEintauchen und Zirkularfräsen 401

7.3.3 Trochoidales Fräsen 402

7.3.4 WeichesAnfahrenanund Abfahrenvon der Bauteilkontur 403 7.3.5 Fräsbearbeitungder Ecken undRestmaterialbearbeitung ⁴⁰³

7.3.6 Konturfräsen 405

7.4 3D-Fräsbearbeitung ⁴⁰⁹

7.4.1 Schruppbearbeitung ⁴⁰⁹

7.4.2 Schlichtbearbeitung ⁴¹³

7.4.3 Schlichtstrategien ⁴¹⁹

7.5 Hochgeschwindigkeitsfräsen ⁴²⁷

7.5.1 Schnittdaten beim HSC-Fräsen 431

7.5.2 HSC-Frässtrategien ⁴³³

7.6 Fünfachsfräsbearbeitungim Formenbau 440

7.6.1 Fünfachsfräsmaschinen 440

7.6.2 Frässtrategien^{bei der}5-Achs-Bearbeitung ⁴⁴⁶

LiteraturzuKapitel ^{7 451}

8 Funkenerosives Senken im Formenbau 455

8.1 Physikalisches Abtragsprinzip ^derFunkenerosion 455

8.2 FunkenerosiveBearbeitungsvarianten ⁴⁵⁸

8.3 Senkerodieranlagen ⁴⁶⁴

8.3.1 Prinzipieller^AufbauderSenkerodieranlage ⁴⁶⁴

8.3.2 Statischelmpulsgeneratoren ⁴⁶⁶

8.3.3 Dielektrikumaggregatder Senkerodiermaschine 470

Inhaltsverzeichnis ^XIII

8.3.3.1 Dielektrikum 470

8.3.3.2 Spülung^desArbeitsspalts ⁴⁷¹

8.3.3.3 Prinzipieller^AufbaudesDielektrikumaggregats ⁴⁷⁵

8.4 Werkzeugelektroden^ausGraphit ⁴⁷⁶

8.4.1 Werkzeugelektrodensystem ⁴⁷⁶

8.4.2 Fertigung^derWerkzeugelektroden^ausGraphit ⁴⁸¹

8.4.2.1 Fräswerkzeuge^zurGraphitbearbeitung ⁴⁸¹

8.4.2.2 Schnittdaten und Frässtrategien^{bei der}Graphitbearbeitung ⁴⁸¹

8.5 Technologie^desfimkenerosivenSenkens 485

8.5.1 Struktur der erodierten Bauteiloberflächen 485

8.5.2 Abtragsrateund Verschleiß derWerkzeugelektrode ⁴⁹⁵

8.5.3 Arbeitsspaltzwischen derWerkzeugelektrodeund dem Werkstück 499

8.5.4 Abmessungen^derWerkzeugelektroden ⁵⁰⁰

8.5.5 Auswahl derErodierparameter ⁵⁰³

LiteraturzuKapitel ^{8 506}

9 Feinstbearbeitung ^{im Formenbau 511}

9.1 Polierarbeitsplätze ⁵¹¹

9.2 Rotierende Handstücke und Handfeilmaschinen

mit verschiedenenAntriebssystemen ⁵¹⁴

9.2.1 Biegewellensysteme ⁵¹⁴

9.2.2 Mikromotorensysteme ⁵¹⁴

9.2.3 Pneumatiksysteme ⁵¹⁹

9.2.4 Ultraschallsysteme ⁵²⁰

9.3 Läpp- ^undPolierwerkzeuge ⁵²⁰

9.3.1 Läpp- ^undPolierwerkzeuge ^fürrotierende Handstücke 521 9.3.2 Läpp- ^undPolierwerkzeuge für Handfeilmaschinen 526

9.3.3 Läpp- und Poliermittel 533

9.4 Strategien^derFeinstbearbeitung ⁵³⁴

9.4.1 Läppen, Polierläppenund Polieren 534

9.4.2 Traditionelle Strategien^derFeinstbearbeitung ⁵³⁶

9.4.3 Strategien^derFeinstbearbeitungmit modernerLäpp- ^undPoliertechnik ..539

Sachverzeichnis 549