Vorwort zur zweiten Auflage | 6 |
Vorwort | 8 |
Inhalt | 10 |
1 Einführung | 16 |
1.1 CAD-Systemkonzepte | 16 |
1.1.1 Funktionale Konstruktion | 16 |
1.1.2 Parametrisch-assoziative Konstruktion | 17 |
1.1.3 Elementlogik | 17 |
1.1.4 Featurelogik | 18 |
1.1.5 Vergleich | 18 |
1.2 CATIA V5-Systemkonzept | 19 |
1.2.1 Option Hybriddesign | 20 |
1.2.2 Datentypen | 20 |
1.2.3 Geometrieelemente | 20 |
1.2.4 Feature | 21 |
1.2.5 Strukturierungselemente | 21 |
1.2.6 Strukturbäume | 22 |
1.3 Ziele | 23 |
1.3.1 Komplexitätsreduzierung | 23 |
1.3.2 Effizienzsteigerung | 25 |
1.3.3 Datenqualitätsoptimierung | 26 |
1.4 Randbedingungen | 27 |
1.4.1 Systemtechnik | 27 |
1.4.2 Anwender | 27 |
1.4.3 Prozess | 28 |
1.4.4 Packaging | 29 |
1.4.5 Berechnung | 29 |
1.4.6 Werkzeugbau | 29 |
1.4.7 Fertigungsverfahren | 30 |
2 Objektorientierte Methoden | 31 |
2.1 Entwurfsprozess | 31 |
2.2 Objekte | 32 |
2.3 Abstraktion | 32 |
2.4 Problemkapselung | 32 |
2.5 Hierarchieerstellung | 33 |
2.6 Modularisierung | 33 |
3 Allgemeine Konstruktionsmethodik | 34 |
3.1 Bauteilanalyse | 36 |
3.1.1 Form- und Begriffsuche | 37 |
3.1.2 Direkte Analyse | 38 |
3.1.3 Strukturierung | 42 |
3.1.4 Beispiele | 43 |
3.2 Unterstrukturen | 47 |
3.2.1 Aufbau | 48 |
3.2.2 Eigenschaften | 52 |
3.3 Konzeptgeometrie | 53 |
3.3.1 Positionspunkte | 54 |
3.3.2 Konzeptebenen | 55 |
3.3.3 Konzeptkurven | 57 |
3.4 Zusammenbaustruktur | 67 |
3.4.1 Größenorientierung | 67 |
3.4.2 Abstrahierung | 67 |
3.4.3 Strukturierung bei Solids | 69 |
3.4.4 Mehrfachverwendung | 69 |
4 Startmodell Bauteil | 70 |
4.1 Konzepte | 70 |
4.2 Startmodellstruktur | 73 |
4.2.1 Bauteil in Konstruktionslage | 76 |
4.2.2 Standards und Informationen | 78 |
4.2.3 Bauteildefinition flächenbasiert | 79 |
4.2.4 Beispiele | 80 |
5 Datenqualität | 82 |
5.1 Stetigkeiten | 82 |
5.1.1 Derivativa-Effekte | 83 |
5.2 Segmentierung | 85 |
5.2.1 Segmente und Toleranzen | 87 |
5.3 Referenzfläche und Leitkurve | 88 |
5.3.1 Verhalten | 89 |
5.3.2 Regeln | 89 |
5.4 Kurvenglättung | 95 |
5.4.1 Kurvenapproximierung | 97 |
5.4.2 Entfernung von Minimalradien | 100 |
5.5 Methode und Datenmenge | 103 |
5.5.1 Segmentierung | 103 |
5.5.2 Systemverhalten | 104 |
5.5.3 Einfluss der Methodik | 107 |
5.5.4 Vergleich der Methoden | 110 |
5.5.5 Einfluss über Entwicklungszeit | 111 |
5.5.6 Dateigrößen V5/V4 | 111 |
5.6 Bauteiloptimierung | 112 |
5.6.1 Passive Optimierung | 112 |
5.6.2 Aktive Optimierung | 112 |
6 Gestaltungsregeln für Flächen | 114 |
6.1 Primitivlösungen | 114 |
6.1.1 Aufbau | 114 |
6.1.2 Exakte Herleitung | 114 |
6.1.3 Messen und Annähern | 114 |
6.2 Variable Kantenverrundung | 115 |
6.3 Profilerweiterung | 122 |
6.4 Formerweiterung | 124 |
6.5 Profilsplittung | 127 |
6.6 Referenzflächen und Aufbauebenen | 130 |
6.7 Tangentiale Ersatzflächen | 132 |
6.8 Dimensionierung | 134 |
6.9 3D-/2D-Reduzierung | 136 |
7 Gestaltungsregeln für Körper | 140 |
7.1 Entformungsschrägen und Ausrundungen | 140 |
7.2 Detaillierung am Objekt | 142 |
7.3 Zusammenbau-Ausrundungen | 145 |
7.4 Negativ-Negativ-Methode | 148 |
7.4.1 Konservative Vorgehensweise | 149 |
7.4.2 Prinzip | 150 |
7.4.3 Update-Stabilität | 151 |
7.4.4 Unterstützung des Fertigungsprozesses | 152 |
7.4.5 Zugänglichkeit beim Konstruieren | 153 |
8 Konstruktion Tiefziehteile | 154 |
8.1 Anforderungen | 154 |
8.2 Begriffe | 154 |
8.3 Fahrzeugkoordinaten und Bezugssysteme | 155 |
8.4 Externe Vorgaben | 155 |
8.5 Tiefziehrichtung | 156 |
8.6 Entformbarkeit | 157 |
8.7 Tiefziehoptimierung | 158 |
8.8 Ausrundungen | 160 |
8.8.1 Verrundungsreihenfolge | 161 |
8.8.2 Tiefziehbarkeit und Festigkeit | 162 |
8.8.3 Werkzeugkonstruktion | 163 |
8.8.4 Minimaler Radius | 164 |
8.8.5 Räumliche Krümmung | 164 |
8.8.6 Radius und Materialstärke | 166 |
8.9 Verprägungen | 169 |
8.9.1 Positionspunkte | 169 |
8.9.2 Aufbau | 170 |
8.9.3 Verprägungstypen | 171 |
8.9.4 Formoptimierung | 175 |
8.9.5 Wandanschluss | 176 |
8.9.6 Abflachung | 177 |
8.9.7 Kombination | 178 |
8.10 Standardverprägungen | 180 |
8.10.1 Flanschauge | 180 |
8.10.2 Diabolo | 181 |
8.11 Aussparungen | 183 |
8.12 Flansche | 185 |
8.12.1 Flanschtypen | 186 |
8.12.1.1 Anflanschen | 186 |
8.12.1.2 Offsetflansch | 187 |
8.12.1.3 Profilaufsplittung | 188 |
8.12.1.4 Abstellungen | 189 |
8.12.2 Ersatzumgebung | 191 |
8.12.3 Flanschverprägung | 193 |
8.12.4 Toleranzausgleich | 196 |
8.12.5 Reibende Radien | 197 |
8.13 Löcher | 199 |
8.14 Beschnitte | 201 |
8.14.1 Anforderungen | 201 |
8.14.2 Kurvenbasiert | 203 |
8.14.3 Flächenbasiert | 205 |
8.14.4 Hauptbeschnitt | 206 |
8.14.5 Aussparungen | 207 |
8.14.6 Freischnitte | 208 |
8.14.7 Abstellungen | 210 |
8.14.8 Verallgemeinerung | 211 |
8.15 Falze | 212 |
8.16 Bauteil mit Vorspannung | 227 |
8.16.1 Anforderungen | 227 |
8.16.2 Shape Morphing | 227 |
8.16.3 Türbiegung | 230 |
8.16.4 Verformungsvorgaben | 230 |
8.16.5 Arbeitsschritte | 231 |
8.16.6 Datenqualitätsprüfung | 231 |
8.17 Designflächen | 232 |
8.18 Sichtflächen | 234 |
8.18.1 Ausrundungen und Übergänge | 234 |
8.18.2 Konturen mit Krümmungssprüngen | 235 |
8.18.3 Krümmungsverlauf | 235 |
9 Konstruktion Strangpressprofile | 236 |
9.1 Anforderungen | 236 |
9.2 Übersicht der Methoden | 238 |
9.3 Flächenbasierter Profilaufbau | 239 |
9.3.1 Erstellung der Profilkurven und -flächen | 239 |
9.3.2 Aufteilung des Profils in Bereiche | 241 |
9.3.3 Profile mit internen Kontaktflächen | 243 |
9.4 Solidbasierter Profilaufbau | 244 |
9.4.1 MultiSectionSolid | 244 |
9.4.2 Ribs | 246 |
9.5 Anwendungsfälle | 247 |
9.5.1 Konstante Querschnitte | 247 |
9.5.2 Variabler Querschnitt | 247 |
10 Konstruktion Gussteile | 248 |
10.1 Begriffe | 248 |
10.2 Gusstechnische Gestaltung | 249 |
10.3 Kategorien von Gussbauteilen | 250 |
10.3.1 Schalenbauteile | 250 |
10.3.2 Vollkörperbauteile | 251 |
10.4 Entformung | 251 |
10.4.1 Entformungswinkel | 251 |
10.4.2 Entformung in Hauptachsenrichtung | 252 |
10.4.3 Maximale Projektionsfläche | 253 |
10.5 Entformungsrichtung und Referenzachsen | 254 |
10.5.1 Schalen- oder Vollmaterialentformung | 255 |
10.6 Einschalige Bauteile | 256 |
10.6.1 Flächenbasierter Aufbau | 256 |
10.6.2 Volumenartige Ergänzungen | 257 |
10.6.3 Trennfläche | 258 |
10.7 Mehrschalige Bauteile | 260 |
10.7.1 Analyse der Bauteilfunktionen | 261 |
10.7.2 Formkörper erstellen | 262 |
10.7.3 Formkörper begrenzen | 262 |
10.7.4 Schalenkörper erstellen | 264 |
10.8 Ableitung der Kerne und Schieber | 266 |
10.8.1 Innenform als Abzugskörper | 266 |
10.8.2 Abzugskörper aus Formkörper | 267 |
10.8.3 Bewertung der Features | 268 |
10.8.4 Abzugskörper mit Schalenfeature | 270 |
10.8.5 Strukturbaum | 271 |
10.8.6 Nutzung verlinkter Kopien | 272 |
10.9 Werkzeugteilung und Entformung | 273 |
10.9.1 Aufteilung Außen- und Innenform | 273 |
10.9.2 Festlegung der Funktionsflächen | 274 |
10.9.3 Aufteilung der Formkörper | 275 |
10.9.4 Aufteilung des Werkzeugs | 276 |
10.10 Befestigungsaugen | 279 |
10.11 Verstärkungsrippen | 283 |
10.11.1 Konzeptvorgaben | 283 |
10.11.2 Höhenbegrenzung | 284 |
10.11.3 Rippengrundkörper | 284 |
10.11.4 Entformungsschrägen | 285 |
10.11.5 Rippenausrundung | 286 |
10.11.6 Gestaltung der Rippenknoten | 288 |
10.11.7 Wabenformverrippung | 291 |
10.11.8 Rippenverlauf entlang einer Wand | 294 |
10.12 Lokale Aufdickungen | 300 |
10.13 Variable Wandstärken | 302 |
11 Konstruktion Gussteile mit FMP | 306 |
11.1 Allgemein | 306 |
11.2 Eigenschaften | 307 |
11.3 Toolbar-Übersicht | 312 |
11.4 Strukturierung mit FMP | 315 |
11.4.1 Strukturierungselemente | 315 |
11.4.2 Strukturierungsmöglichkeiten | 316 |
11.4.3 Arbeitsweisen der FMP-Features | 317 |
11.4.4 Ziele einer Strukturierungsmethodik | 319 |
11.4.5 Strukturierungsmethodik | 319 |
11.4.6 Integration in bisherige Methodik | 320 |
11.5 Gestaltung der Entformung | 322 |
11.5.1 Wandstärke und Schalenöffnung | 322 |
11.5.2 Vollkörper | 323 |
11.5.3 Schalenkörper geschlossen | 324 |
11.5.4 Schalenkörper offen | 325 |
11.5.5 Aufbau mit mehreren Kernen | 326 |
11.6 Formgestaltung der Kunststoffschalen | 330 |
11.6.1 Flächenartige Formgestaltung | 330 |
11.6.2 Räumliche Formgestaltung | 333 |
11.7 Bauteil mit mehreren Kernen/Schiebern | 336 |
11.7.1 Außenform erstellen | 336 |
11.7.2 Schalenkörper erstellen | 337 |
11.7.3 Aufteilung der Kerne definieren | 338 |
11.8 Rippenkonstruktion | 339 |
11.8.1 Anwendungsbeispiel | 339 |
11.8.2 Feature Reinforcement | 340 |
11.8.2.1 Automatische Begrenzung desRippenkörpers | 341 |
11.9 Rundsicken | 342 |
11.9.1 Anwendungsbeispiel | 342 |
11.9.2 Shellable Feature nur mit offenen Verlaufskonturen | 342 |
11.10 Flanschkonstruktion | 344 |
11.10.1 Einschalige Bauteile | 344 |
11.10.2 Mehrschalige Bauteile | 345 |
11.11 Schraubbefestigungen | 345 |
11.11.1 Lochverstärkung | 345 |
11.11.2 Freilegung | 347 |
11.12 Ausrundungen | 348 |
11.12.1 Ausrundungsfeature | 348 |
11.12.2 Ausrundungsmethodik | 348 |
11.12.3 FMP – Option: Intersection radius | 349 |
11.12.4 FMP – Feature Edge Fillet | 350 |
11.12.5 FMP – Functional Edge Fillet | 351 |
11.12.6 Part Design - Intersection fillet | 352 |
11.12.7 Ausrundung einer importierten FMP-Konstruktion | 353 |
11.12.8 Zusammenbau bei importierter FMP-Konstruktion | 353 |
11.12.9 Vollkörperaufbau mit Reduzierung zur Schale | 355 |
12 Konstruktion Ziehwerkzeuge | 356 |
12.1 Anforderungen | 356 |
12.2 Begriffe | 358 |
12.3 Einführung | 360 |
12.4 Startmodell | 364 |
12.5 Aufarbeitung der Rohbauteile | 368 |
12.6 Externe Vorgaben | 371 |
12.7 Bauteilpositionierung | 373 |
12.8 Platinentrennung | 374 |
12.9 Ziehzarge | 376 |
12.10 Abklappungen | 377 |
12.11 Überbiegung | 383 |
12.12 Ankonstruktion | 386 |
12.12.1 Formerweiterung | 386 |
12.12.2 Verdrängungskörper | 387 |
12.12.3 Tangentiale Ankonstruktionen | 388 |
12.12.3.1 Beschnittkurven | 390 |
12.12.3.2 Anschlusskurve | 393 |
12.12.3.3 Anschlussfläche | 398 |
12.12.3.4 Verbindungsfläche | 400 |
12.13 Ziehköpfe | 409 |
12.13.1 Profilverlängerung | 409 |
12.13.2 Profilaufweitung | 411 |
12.13.3 Profilabschluss | 414 |
12.14 Ziehwulst | 416 |
12.15 Zargenverrundung | 418 |
12.16 Eckausrundungen | 420 |
12.17 Blechfluss | 421 |
12.18 Stempel und Matrize | 422 |
12.19 Beschnittmesser | 423 |
13 Literaturverzeichnis | 426 |
Index | 428 |