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Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper - Martin Werner
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Martin Werner:
Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper - neues Buch

ISBN: 9783836637718

ID: 9783836637718

Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1Phase 1: Die Vorfüllphase28 5.5.2Phase 2: Die Formfüllphase29 5.5.3Phase 3: Die Nachdruckphase30 5.6Einflüsse und Auswirkungen beim Gießprozess31 5.7Kraft in Tonnen 33 5.8Warum Druckgießen 35 5.9Anwendungsbeispiele für Aluminium-Druckgussteile36 5.10Aufbau einer Druckgießmaschine nach DIN 2448037 5.10.1Die Gießeinheit38 5.10.2Die Formschließeinheit39 5.10.3Die Auswerfereinheit41 5.10.4Die Kernzugeinheit41 5.10.5Maschinenantrieb und ¿Steuerung41 5.11Dosierung und Einfüllen der Schmelze42 5.12Gussteilentnahme45 6.Der Stahl47 6.1Legierungselemente in Stählen und deren Auswirkungen48 6.1.1Stahlschädlinge50 6.2Stähle für den Formenbau im Bereich Druckguss52 7.Druckgusslegierungen54 7.1Einfluss der Legierungselemente auf die Bauteileigenschaften57 8.Das Gestalten von Gussstücken62 8.1Bedeutung62 8.2Grundsätze62 8.3Gussstück-Gestaltungsrichtlinien im Detail63 8.3.1Hinterschnitte64 8.3.2Ausformschrägen65 8.4Maßtoleranz der Formkontur65 9.Das Druckgießwerkzeug68 9.1Die feste Werkzeughälfte (Düsenseite)69 9.2Die bewegliche Werkzeughälfte (Auswerferseite)69 9.3Verwendung von Kernen70 9.4Auswerferpaket72 9.5Formheizung und -kühlung73 9.6Der feine Unterschied77 9.6.1Fachzahl77 9.6.2Schieber78 9.6.3Führungen80 9.6.4Endzentrierung zur Aufnahme von Querkräften81 9.6.5Entlüftung82 9.7Allgemeine Vorgaben84 9.7.1Die Formteilung85 9.7.2Das Gießsystem85 9.7.3Oberfläche und Kontur86 9.7.4Formbefestigung auf der Maschine86 9.7.5Transportgewinde88 9.7.6Demontagegewinde89 9.7.7Prüfzeugnisse89 9.7.8Werkzeugfreigabe90 9.8Werkzeugschäden und ihre Ursachen90 10.Grundsätze zur Auslegung einer Druckgießform93 10.1Sprengkraft, Schließkraft und maximaler Nachdruck93 10.2Berechnung des benötigten Anschnittquerschnittes95 10.3Gießtechnische Berechnungen96 10.4Auslegung von Entlüftung und Überläufen96 10.5Ermittlung der notwendigen Plattenstärke97 10.5.1Berechnungsmodell nach Dr.-Ing. G. Georgi98 10.5.2Überlagerungsverfahren nach Prof. G. Menges99 10.6Auslegung der Temperierung99 10.7Kenngrößen und Berechnungsgrundlagen102 10.7.1Zugeführte Wärme durch die Schmelze102 10.7.2Abgeführte Wärme103 10.7.3Temperaturbilanz104 10.8Die Gießkanalgestaltung104 10.8.1Der Anschnitt an den Artikel106 11.Das Projekt `Ventilkörper ¿ 0158A`108 11.1Der Artikel 0158A108 11.1.1Artikelaufbereitung109 11.1.2Einformung des Teils, Positionierung und Position des Anschnitts112 11.1.3Positionierung der festen und beweglichen Kerne114 11.1.4Ableitung der Formeinsätze115 11.1.5Schiebergestaltung116 11.1.6Hauptanguss und Gießlauf117 11.1.7Die Angusskonstruktion119 11.1.8Die Formentlüftung122 11.1.9Das Auswerferpaket124 11.1.10Formheizung und ¿kühlung126 11.1.11Werkzeugführung128 11.2Berechnungen128 11.2.1Berechnung der benötigten Schließkraft129 11.2.2Berechnung des Anschnittquerschnittes130 11.2.3Gießkammerberechnung131 11.2.4Ermittlung des Füllgrades132 11.2.5Auslegung der Formentlüftung133 11.3Überprüfung der Durchbiegung des Formrahmens AS134 11.4Werkstoffe nach Kundenwunsch136 11.5Zielsetzung, Schwierigkeiten und Lösungen zum Formeinsatz AS137 11.6Alternativer Warmarbeitsstahl139 11.6.1Sonderstähle141 11.6.2Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Herstellungsverfahren143 11.6.3Hilfestellung aus der freien Wirtschaft145 11.6.4Fazit der Werkstoffanalyse147 11.6.5Überzeugungsarbeit am Kunden148 11.7Maschinenauswahl151 12.Fazit154 13.Fachbegriffe155 14.Literatur158 14.1Onlinequellen159Textprobe:Textprobe: Kapitel 5.11, Dosierung und Einfüllen der Schmelze: Abschließend zum Thema des Maschinenaufbaus möchte ich noch kurz auf die Dosierungsmöglichkeiten beim Aluminium-Druckgießen eingehen. Wie bereits erwähnt, setzt man bei diesem Verfahren generell auf Kaltkammer-Maschinen mit horizontaler Gießkammer. Ebenso wurde schon berichtet, von welcher Wichtigkeit der Füllgrad der Gießkammer für das Gießergebnis ist. Damit wird klar mit welcher Sorgfalt das Einfüllen und die Dosierung der Schmelze erfolgen muss. Für die Zuführung der Schmelze in die Gießkammer, stehen eine überschaubare Anzahl an Möglichkeiten zur Verfügung: - Einfüllen mit einer Schöpfkelle (von Hand) in eine Rinne die zur Gießkammer führt. - mit einer Dosierpumpe für Flüssigmetall. - mittels druckgasbeaufschlagten Warmhalteofen. - mit einem Roboter (Schöpfgerät, automatisiert oder manuell gesteuert) direkt in die Gießkammer. Ziel ist ein optimaler Ablauf des Gießprozesses um die Qualitätsanforderungen an das Gussteils gewährleisten zu können. Das nötige Dosiervolumen, je nach Masse des Abgusses, sollte mit möglichst hoher Dosiergenauigkeit eingefüllt werden können. Nur so lässt sich der optimale Füllgrad von 40% - 50% einhalten. Die Dosierzeit spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, da beim zu langsamen Transport die Gefahr besteht, dass die Schmelze in der Schöpfkelle zu stark abkühlt. In diesem Fall hätte das erhebliche Auswirkungen auf das Fließverhalten der Schmelze und auf das Gießergebnis. Wird das Schöpfen zu schnell ausgeführt, hat das ebenfalls nachteilige Auswirkungen. Es könnte zum Beispiel beim Eintauchen in die Schmelze oder beim Einfüllen in die Gießkammer zu Verwirbelungen kommen, welche oftmals Luft mit im Schmelzgut einschließen. Das ist selbstverständlich zu vermeiden. Weitere wichtige Faktoren sind die Warmhaltetemperatur der Schmelze, sowie Werkstoff und Temperatur von Gießkammer und Gießkolben. Die beiden häufigsten angewendeten Verfahren zur Befüllung sind das Befüllen von Hand und mit einem Schöpfroboter. Allerdings ist die Variante von Hand, bei der die Schmelze mit einer Schöpfkelle eingegossen wird, eher für die Fertigung auf kleineren Druckgießmaschinen geeignet. Zum Einen lassen sich von Hand natürlich nicht dauerhaft so große Massen bewegen und zum Anderen ist diese Variante natürlich mit einer Menge an Ungenauigkeiten behaftet, da es kaum möglich ist immer exakt die selbe Menge aufzunehmen und diese stets mit der selben (optimalen) Geschwindigkeit einzufüllen. Aus diesem Grund, besonders im Hinblick auf die Serienfertigung, ist die Variante mit dem Schöpfroboter deutlich öfter anzutreffen. Der automatisierte Schöpfroboter gewährleistet eine hohe Dosiergenauigkeit, hohe Reproduzierbarkeit und lässt sich problemlos mit einem offenen Warmhalteofen kombinieren. Der mit einem Kippmechanismus ausgestattete Schöpflöffel erlaubt eine Überlaufdosierung und kann so eine genau definierte Menge Schmelze aufnehmen. Die Anschaffungskosten sind hier immer noch deutlich unter denen eines Dosierofens. Allerdings hat diese Bauart natürlich nachteilige Auswirkungen auf die Betriebskosten, da durch Strahlung und Konvektion ein großer Wärmeverlust stattfindet und die Schmelze entsprechend stärker beheizt werden muss. Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper: Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1Phase 1: Die Vorfü, Diplomica Verlag

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ISBN: 9783836637718

ID: 9783836637718

Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1Phase 1: Die Vorfüllphase28 5.5.2Phase 2: Die Formfüllphase29 5.5.3Phase 3: Die Nachdruckphase30 5.6Einflüsse und Auswirkungen beim Gießprozess31 5.7Kraft in Tonnen 33 5.8Warum Druckgießen 35 5.9Anwendungsbeispiele für Aluminium-Druckgussteile36 5.10Aufbau einer Druckgießmaschine nach DIN 2448037 5.10.1Die Gießeinheit38 5.10.2Die Formschließeinheit39 5.10.3Die Auswerfereinheit41 5.10.4Die Kernzugeinheit41 5.10.5Maschinenantrieb und ¿Steuerung41 5.11Dosierung und Einfüllen der Schmelze42 5.12Gussteilentnahme45 6.Der Stahl47 6.1Legierungselemente in Stählen und deren Auswirkungen48 6.1.1Stahlschädlinge50 6.2Stähle für den Formenbau im Bereich Druckguss52 7.Druckgusslegierungen54 7.1Einfluss der Legierungselemente auf die Bauteileigenschaften57 8.Das Gestalten von Gussstücken62 8.1Bedeutung62 8.2Grundsätze62 8.3Gussstück-Gestaltungsrichtlinien im Detail63 8.3.1Hinterschnitte64 8.3.2Ausformschrägen65 8.4Maßtoleranz der Formkontur65 9.Das Druckgießwerkzeug68 9.1Die feste Werkzeughälfte (Düsenseite)69 9.2Die bewegliche Werkzeughälfte (Auswerferseite)69 9.3Verwendung von Kernen70 9.4Auswerferpaket72 9.5Formheizung und -kühlung73 9.6Der feine Unterschied77 9.6.1Fachzahl77 9.6.2Schieber78 9.6.3Führungen80 9.6.4Endzentrierung zur Aufnahme von Querkräften81 9.6.5Entlüftung82 9.7Allgemeine Vorgaben84 9.7.1Die Formteilung85 9.7.2Das Gießsystem85 9.7.3Oberfläche und Kontur86 9.7.4Formbefestigung auf der Maschine86 9.7.5Transportgewinde88 9.7.6Demontagegewinde89 9.7.7Prüfzeugnisse89 9.7.8Werkzeugfreigabe90 9.8Werkzeugschäden und ihre Ursachen90 10.Grundsätze zur Auslegung einer Druckgießform93 10.1Sprengkraft, Schließkraft und maximaler Nachdruck93 10.2Berechnung des benötigten Anschnittquerschnittes95 10.3Gießtechnische Berechnungen96 10.4Auslegung von Entlüftung und Überläufen96 10.5Ermittlung der notwendigen Plattenstärke97 10.5.1Berechnungsmodell nach Dr.-Ing. G. Georgi98 10.5.2Überlagerungsverfahren nach Prof. G. Menges99 10.6Auslegung der Temperierung99 10.7Kenngrößen und Berechnungsgrundlagen102 10.7.1Zugeführte Wärme durch die Schmelze102 10.7.2Abgeführte Wärme103 10.7.3Temperaturbilanz104 10.8Die Gießkanalgestaltung104 10.8.1Der Anschnitt an den Artikel106 11.Das Projekt `Ventilkörper ¿ 0158A`108 11.1Der Artikel 0158A108 11.1.1Artikelaufbereitung109 11.1.2Einformung des Teils, Positionierung und Position des Anschnitts112 11.1.3Positionierung der festen und beweglichen Kerne114 11.1.4Ableitung der Formeinsätze115 11.1.5Schiebergestaltung116 11.1.6Hauptanguss und Gießlauf117 11.1.7Die Angusskonstruktion119 11.1.8Die Formentlüftung122 11.1.9Das Auswerferpaket124 11.1.10Formheizung und ¿kühlung126 11.1.11Werkzeugführung128 11.2Berechnungen128 11.2.1Berechnung der benötigten Schließkraft129 11.2.2Berechnung des Anschnittquerschnittes130 11.2.3Gießkammerberechnung131 11.2.4Ermittlung des Füllgrades132 11.2.5Auslegung der Formentlüftung133 11.3Überprüfung der Durchbiegung des Formrahmens AS134 11.4Werkstoffe nach Kundenwunsch136 11.5Zielsetzung, Schwierigkeiten und Lösungen zum Formeinsatz AS137 11.6Alternativer Warmarbeitsstahl139 11.6.1Sonderstähle141 11.6.2Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Herstellungsverfahren143 11.6.3Hilfestellung aus der freien Wirtschaft145 11.6.4Fazit der Werkstoffanalyse147 11.6.5Überzeugungsarbeit am Kunden148 11.7Maschinenauswahl151 12.Fazit154 13.Fachbegriffe155 14.Literatur158 14.1Onlinequellen159Textprobe:Textprobe: Kapitel 5.11, Dosierung und Einfüllen der Schmelze: Abschließend zum Thema des Maschinenaufbaus möchte ich noch kurz auf die Dosierungsmöglichkeiten beim Aluminium-Druckgießen eingehen. Wie bereits erwähnt, setzt man bei diesem Verfahren generell auf Kaltkammer-Maschinen mit horizontaler Gießkammer. Ebenso wurde schon berichtet, von welcher Wichtigkeit der Füllgrad der Gießkammer für das Gießergebnis ist. Damit wird klar mit welcher Sorgfalt das Einfüllen und die Dosierung der Schmelze erfolgen muss. Für die Zuführung der Schmelze in die Gießkammer, stehen eine überschaubare Anzahl an Möglichkeiten zur Verfügung: - Einfüllen mit einer Schöpfkelle (von Hand) in eine Rinne die zur Gießkammer führt. - mit einer Dosierpumpe für Flüssigmetall. - mittels druckgasbeaufschlagten Warmhalteofen. - mit einem Roboter (Schöpfgerät, automatisiert oder manuell gesteuert) direkt in die Gießkammer. Ziel ist ein optimaler Ablauf des Gießprozesses um die Qualitätsanforderungen an das Gussteils gewährleisten zu können. Das nötige Dosiervolumen, je nach Masse des Abgusses, sollte mit möglichst hoher Dosiergenauigkeit eingefüllt werden können. Nur so lässt sich der optimale Füllgrad von 40% - 50% einhalten. Die Dosierzeit spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, da beim zu langsamen Transport die Gefahr besteht, dass die Schmelze in der Schöpfkelle zu stark abkühlt. In diesem Fall hätte das erhebliche Auswirkungen auf das Fließverhalten der Schmelze und auf das Gießergebnis. Wird das Schöpfen zu schnell ausgeführt, hat das ebenfalls nachteilige Auswirkungen. Es könnte zum Beispiel beim Eintauchen in die Schmelze oder beim Einfüllen in die Gießkammer zu Verwirbelungen kommen, welche oftmals Luft mit im Schmelzgut einschließen. Das ist selbstverständlich zu vermeiden. Weitere wichtige Faktoren sind die Warmhaltetemperatur der Schmelze, sowie Werkstoff und Temperatur von Gießkammer und Gießkolben. Die beiden häufigsten angewendeten Verfahren zur Befüllung sind das Befüllen von Hand und mit einem Schöpfroboter. Allerdings ist die Variante von Hand, bei der die Schmelze mit einer Schöpfkelle eingegossen wird, eher für die Fertigung auf kleineren Druckgießmaschinen geeignet. Zum Einen lassen sich von Hand natürlich nicht dauerhaft so große Massen bewegen und zum Anderen ist diese Variante natürlich mit einer Menge an Ungenauigkeiten behaftet, da es kaum möglich ist immer exakt die selbe Menge aufzunehmen und diese stets mit der selben (optimalen) Geschwindigkeit einzufüllen. Aus diesem Grund, besonders im Hinblick auf die Serienfertigung, ist die Variante mit dem Schöpfroboter deutlich öfter anzutreffen. Der automatisierte Schöpfroboter gewährleistet eine hohe Dosiergenauigkeit, hohe Reproduzierbarkeit und lässt sich problemlos mit einem offenen Warmhalteofen kombinieren. Der mit einem Kippmechanismus ausgestattete Schöpflöffel erlaubt eine Überlaufdosierung und kann so eine genau definierte Menge Schmelze aufnehmen. Die Anschaffungskosten sind hier immer noch deutlich unter denen eines Dosierofens. Allerdings hat diese Bauart natürlich nachteilige Auswirkungen auf die Betriebskosten, da durch Strahlung und Konvektion ein großer Wärmeverlust stattfindet und die Schmelze entsprechend stärker beheizt werden muss. Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper: Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1Phase 1: Die Vor, Diplomica Verlag

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Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper - Martin Werner
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Martin Werner:
Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper - neues Buch

ISBN: 9783836637718

ID: 9783836637718

Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1Phase 1: Die Vorfüllphase28 5.5.2Phase 2: Die Formfüllphase29 5.5.3Phase 3: Die Nachdruckphase30 5.6Einflüsse und Auswirkungen beim Gießprozess31 5.7Kraft in Tonnen 33 5.8Warum Druckgießen 35 5.9Anwendungsbeispiele für Aluminium-Druckgussteile36 5.10Aufbau einer Druckgießmaschine nach DIN 2448037 5.10.1Die Gießeinheit38 5.10.2Die Formschließeinheit39 5.10.3Die Auswerfereinheit41 5.10.4Die Kernzugeinheit41 5.10.5Maschinenantrieb und ¿Steuerung41 5.11Dosierung und Einfüllen der Schmelze42 5.12Gussteilentnahme45 6.Der Stahl47 6.1Legierungselemente in Stählen und deren Auswirkungen48 6.1.1Stahlschädlinge50 6.2Stähle für den Formenbau im Bereich Druckguss52 7.Druckgusslegierungen54 7.1Einfluss der Legierungselemente auf die Bauteileigenschaften57 8.Das Gestalten von Gussstücken62 8.1Bedeutung62 8.2Grundsätze62 8.3Gussstück-Gestaltungsrichtlinien im Detail63 8.3.1Hinterschnitte64 8.3.2Ausformschrägen65 8.4Maßtoleranz der Formkontur65 9.Das Druckgießwerkzeug68 9.1Die feste Werkzeughälfte (Düsenseite)69 9.2Die bewegliche Werkzeughälfte (Auswerferseite)69 9.3Verwendung von Kernen70 9.4Auswerferpaket72 9.5Formheizung und -kühlung73 9.6Der feine Unterschied77 9.6.1Fachzahl77 9.6.2Schieber78 9.6.3Führungen80 9.6.4Endzentrierung zur Aufnahme von Querkräften81 9.6.5Entlüftung82 9.7Allgemeine Vorgaben84 9.7.1Die Formteilung85 9.7.2Das Gießsystem85 9.7.3Oberfläche und Kontur86 9.7.4Formbefestigung auf der Maschine86 9.7.5Transportgewinde88 9.7.6Demontagegewinde89 9.7.7Prüfzeugnisse89 9.7.8Werkzeugfreigabe90 9.8Werkzeugschäden und ihre Ursachen90 10.Grundsätze zur Auslegung einer Druckgießform93 10.1Sprengkraft, Schließkraft und maximaler Nachdruck93 10.2Berechnung des benötigten Anschnittquerschnittes95 10.3Gießtechnische Berechnungen96 10.4Auslegung von Entlüftung und Überläufen96 10.5Ermittlung der notwendigen Plattenstärke97 10.5.1Berechnungsmodell nach Dr.-Ing. G. Georgi98 10.5.2Überlagerungsverfahren nach Prof. G. Menges99 10.6Auslegung der Temperierung99 10.7Kenngrößen und Berechnungsgrundlagen102 10.7.1Zugeführte Wärme durch die Schmelze102 10.7.2Abgeführte Wärme103 10.7.3Temperaturbilanz104 10.8Die Gießkanalgestaltung104 10.8.1Der Anschnitt an den Artikel106 11.Das Projekt `Ventilkörper ¿ 0158A`108 11.1Der Artikel 0158A108 11.1.1Artikelaufbereitung109 11.1.2Einformung des Teils, Positionierung und Position des Anschnitts112 11.1.3Positionierung der festen und beweglichen Kerne114 11.1.4Ableitung der Formeinsätze115 11.1.5Schiebergestaltung116 11.1.6Hauptanguss und Gießlauf117 11.1.7Die Angusskonstruktion119 11.1.8Die Formentlüftung122 11.1.9Das Auswerferpaket124 11.1.10Formheizung und ¿kühlung126 11.1.11Werkzeugführung128 11.2Berechnungen128 11.2.1Berechnung der benötigten Schließkraft129 11.2.2Berechnung des Anschnittquerschnittes130 11.2.3Gießkammerberechnung131 11.2.4Ermittlung des Füllgrades132 11.2.5Auslegung der Formentlüftung133 11.3Überprüfung der Durchbiegung des Formrahmens AS134 11.4Werkstoffe nach Kundenwunsch136 11.5Zielsetzung, Schwierigkeiten und Lösungen zum Formeinsatz AS137 11.6Alternativer Warmarbeitsstahl139 11.6.1Sonderstähle141 11.6.2Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Herstellungsverfahren143 11.6.3Hilfestellung aus der freien Wirtschaft145 11.6.4Fazit der Werkstoffanalyse147 11.6.5Überzeugungsarbeit am Kunden148 11.7Maschinenauswahl151 12.Fazit154 13.Fachbegriffe155 14.Literatur158 14.1Onlinequellen159Textprobe:Textprobe: Kapitel 5.11, Dosierung und Einfüllen der Schmelze: Abschließend zum Thema des Maschinenaufbaus möchte ich noch kurz auf die Dosierungsmöglichkeiten beim Aluminium-Druckgießen eingehen. Wie bereits erwähnt, setzt man bei diesem Verfahren generell auf Kaltkammer-Maschinen mit horizontaler Gießkammer. Ebenso wurde schon berichtet, von welcher Wichtigkeit der Füllgrad der Gießkammer für das Gießergebnis ist. Damit wird klar mit welcher Sorgfalt das Einfüllen und die Dosierung der Schmelze erfolgen muss. Für die Zuführung der Schmelze in die Gießkammer, stehen eine überschaubare Anzahl an Möglichkeiten zur Verfügung: - Einfüllen mit einer Schöpfkelle (von Hand) in eine Rinne die zur Gießkammer führt. - mit einer Dosierpumpe für Flüssigmetall. - mittels druckgasbeaufschlagten Warmhalteofen. - mit einem Roboter (Schöpfgerät, automatisiert oder manuell gesteuert) direkt in die Gießkammer. Ziel ist ein optimaler Ablauf des Gießprozesses um die Qualitätsanforderungen an das Gussteils gewährleisten zu können. Das nötige Dosiervolumen, je nach Masse des Abgusses, sollte mit möglichst hoher Dosiergenauigkeit eingefüllt werden können. Nur so lässt sich der optimale Füllgrad von 40% - 50% einhalten. Die Dosierzeit spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, da beim zu langsamen Transport die Gefahr besteht, dass die Schmelze in der Schöpfkelle zu stark abkühlt. In diesem Fall hätte das erhebliche Auswirkungen auf das Fließverhalten der Schmelze und auf das Gießergebnis. Wird das Schöpfen zu schnell ausgeführt, hat das ebenfalls nachteilige Auswirkungen. Es könnte zum Beispiel beim Eintauchen in die Schmelze oder beim Einfüllen in die Gießkammer zu Verwirbelungen kommen, welche oftmals Luft mit im Schmelzgut einschließen. Das ist selbstverständlich zu vermeiden. Weitere wichtige Faktoren sind die Warmhaltetemperatur der Schmelze, sowie Werkstoff und Temperatur von Gießkammer und Gießkolben. Die beiden häufigsten angewendeten Verfahren zur Befüllung sind das Befüllen von Hand und mit einem Schöpfroboter. Allerdings ist die Variante von Hand, bei der die Schmelze mit einer Schöpfkelle eingegossen wird, eher für die Fertigung auf kleineren Druckgießmaschinen geeignet. Zum Einen lassen sich von Hand natürlich nicht dauerhaft so große Massen bewegen und zum Anderen ist diese Variante natürlich mit einer Menge an Ungenauigkeiten behaftet, da es kaum möglich ist immer exakt die selbe Menge aufzunehmen und diese stets mit der selben (optimalen) Geschwindigkeit einzufüllen. Aus diesem Grund, besonders im Hinblick auf die Serienfertigung, ist die Variante mit dem Schöpfroboter deutlich öfter anzutreffen. Der automatisierte Schöpfroboter gewährleistet eine hohe Dosiergenauigkeit, hohe Reproduzierbarkeit und lässt sich problemlos mit einem offenen Warmhalteofen kombinieren. Der mit einem Kippmechanismus ausgestattete Schöpflöffel erlaubt eine Überlaufdosierung und kann so eine genau definierte Menge Schmelze aufnehmen. Die Anschaffungskosten sind hier immer noch deutlich unter denen eines Dosierofens. Allerdings hat diese Bauart natürlich nachteilige Auswirkungen auf die Betriebskosten, da durch Strahlung und Konvektion ein großer Wärmeverlust stattfindet und die Schmelze entsprechend stärker beheizt werden muss. Konstruktion eines 1-fach-Druckgießwerkzeuges im System Pro/E für das Bauteil Ventilkörper: Inhaltsangabe:Einleitung: Für das Bauteil ¿Ventilkörper¿ ist ein 1-fach-Druckgießwerkzeug im CAD-System Pro/Engineer-Wildfire 2 zu konstruieren. Dabei ist besonders auf die Auswahl eines verschleißfesten Werkstoffes für die Lamelleneinsätze einzugehen. Weiter muss die Konstruktion so ausgeführt werden, dass nach dem eventuellen Abbruch von Lamelleneinsätzen eine kostenoptimale Wartung möglich wird. Außerdem soll mit dem entstehenden Schussverband aus der Konstruktion die geplante Investition zur Anschaffung einer Software zur gießtechnischen Simulation vorbereitet werden. Das Diplomsemester dient in erster Linie dazu, den prinzipiellen Ablauf einer Werkzeugkonstruktion im Bereich des Formenbaus zu erfahren und anzuwenden. Ein effektives Arbeiten des Konstrukteurs ist natürlich nur möglich, wenn er mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des Unternehmens vertraut ist und diese in seiner Planung und Ausführung mit berücksichtigt. Demnach sollte das entstehende Werkzeug die eigenen Kapazitäten nicht überschreiten bzw. Abläufe die nicht im eigenen Hause erledigt werden können, minimiert werden. So lassen sich Probleme in der Fertigung und entstehende Zusatzkosten weitestgehend unterbinden. Eine Ausnahme hierbei bildet das Härten der Stähle. Diese Arbeit wurde anfangs zwar noch selbst durchgeführt, wurde aber aus rein wirtschaftlichen Gründen ausgelagert. Wichtig ist natürlich, dass der Konstrukteur bei seiner Arbeit am Rechner nicht die Relationen zur wahren Größe des Produktes verliert. Schließlich werden bei der Fa. Modell Technik GmbH & Co. Formenbau KG größtenteils Werkzeuge mit Massen von über 10 Tonnen gefertigt. Entsprechend sind bereits in der Konstruktion Maßnahmen zu treffen, die nicht nur in der späteren Produktion, sondern auch in der hauseigenen Fertigung das Handling des Werkzeugs bzw. dessen Einzelteile gewährleisten. Selbiges gilt auch für Vorrichtungen und Möglichkeiten welche eine spätere Instandsetzung erleichtern. Da ich schon im Zuge meines 20-wöchigen Praktikums bei der Fa. Modell Technik allein 6 Wochen in der Fertigung tätig war, bekam ich einen guten Einblick in die Fertigungsprozesse des Formenbaus. In dieser Zeit habe ich den kompletten Fertigungsbereich durchlaufen und konnte so den gesamten Ablauf und die einzelnen Stationen besser kennen lernen. Im Prinzip verfolgte ich den Weg vom Rohmaterial bis zur Endmontage. Auf die einzelnen Fertigungsstationen werde ich im folgenden Kapitel noch kurz eingehen. Auf diesem Weg konnte ich Kontakte zu den Werkern der Fertigung knüpfen, Details bezüglich ihrer Tätigkeit und Hinweise welche die Ausführung der Konstruktion betreffen erfahren. Die letzten 3 Wochen meiner Zeit im Fertigungsbereich verbrachte ich damals in der Endmontage und habe dort sowohl bei der Montage neuer Werkzeuge, als auch beim Zerlegen bzw. Zusammenbau alter bzw. instandgesetzter Werkzeuge mitgewirkt. Die Rücksprache mit der Fertigung wird auch zukünftig von großer Bedeutung sein.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Vorwort10 2.Aufgabe11 2.1Allgemeines Ziel des Diplomsemesters11 2.2Konkrete Aufgabenstellung11 3.Einleitung13 3.1Firmenchronik13 3.2Tätigkeitsfeld13 4.Die Fertigung14 4.1Wareneingang / Materialzuschnitt14 4.2Vorfräsen / Vordrehen14 4.3Tieflochbohren15 4.4CNC-Fräsen16 4.5Wärmebehandlung16 4.6Drehen / Plan- bzw. Rundschleifen17 4.7HSC-Fräsen17 4.8Erosion (Draht- und Senkerosion)18 4.9Endmontage18 4.10Gießerei19 4.11Messtechnik & Qualitätssicherung20 5.Druckgießen21 5.1Geschichte des Druckgießens21 5.2Das Verfahren21 5.2.1Grundsätzlicher Verfahrensablauf beim Urformen:22 5.2.2Kennzeichen des Druckgießens:23 5.2.3Die Gießbedingungen23 5.3Hauptunterscheidung24 5.3.1Das Warmkammer-Verfahren24 5.3.2Das Kaltkammer-Verfahren25 5.4Ablauf des Gießprozesses26 5.5Die 3 Phasen der Formfüllung im Kaltkammer-Verfahren27 5.5.1, Diplomica Verlag

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