Vorwort. 1 Druckgusslegierungen und ihre Eigenschaften Aluminiumdruckgusslegierungen Magnesiumdruckgusslegierungen 8

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1 Inhaltsverzeichnis IX Inhaltsverzeichnis Vorwort Einleitung V XXIII 1 Druckgusslegierungen und ihre Eigenschaften Aluminiumdruckgusslegierungen Magnesiumdruckgusslegierungen Kupferdruckgusslegierungen Zinkdruckgusslegierungen Mechanische Eigenschaften der Druckgusslegierungen Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur Festigkeitseigenschaften bei erhöhter Temperatur Elastizitätsmodul bei erhöhter Temperatur Thermophysikalische Eigenschaften der Druckgusslegierungen Physikalische Eigenschaften der Druckgusslegierungen bei Raumtemperatur Physikalische Eigenschaften der Druckgusslegierungen bei erhöhter Temperatur Physikalische Eigenschaften von Elementen Dichte, mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient und Schwindung 31

2 X Theorie und Praxis des Druckgusses Spezifische Wärmekapazität, Schmelzwärme und Wärmeleitfähigkeit 34 Literatur zu Kapitel Porositäten und Gestaltungselemente der Druckgussteile Optimierung von Porositäten in Druckgussteilen Bestimmung des Gasporen- und Lunkeranteils Einfluss der Porosität auf die Qualität der Druckgussteile Methoden zur Vermeidung der Gasporosität Reduzierung der Lunkerung in Druckgussteilen Richtlinien für die Gestaltung der Elemente an Druckgussteilen Einige Beispiele der Druckgussteile aus der Praxis Wanddicke der Druckgussteile Masseanhäufungen und Rippen Konizität der Druckgussteilflächen Querschnittsübergänge Bohrungen und Hinterschneidungen Bohrungen Hinterschneidungen Angriffspunkte für Auswerferstifte 98 Literatur zu Kapitel Maßgenauigkeit der Druckgussteile Systematischer und zufälliger Fehleranteil des Nennmaßes Ungehinderte und behinderte Schwindung Maßgenauigkeit der Druckgießform Toleranzfelder für formgebundene und nicht formgebundene Maße des Formhohlraums bei der Herstellung der Druckgießform Zuschlagtoleranzfeld durch den Verschleiß der Formgravur 124

3 Inhaltsverzeichnis XI 3.4 Allgemein-, einhaltbare und minimale Toleranzfelder des Gussstücks Allgemeintoleranzfelder Einhaltbare und minimale Toleranzfelder Praktisch gemessene Abmaße und berechnete Toleranzen von Gussstücken 135 Literatur zu Kapitel Druckguss und Sonderentwicklungen des Druckgießverfahrens Traditionelle Kaltkammer-und Warmkammer-Druckgießverfahren Kaltkammer-Druckgießverfahren Warmkammer-Druckgießverfahren Sonderentwicklungen des Druckgießverfahrens Druckgießmaschinen mit vertikaler Kaltkammer Druckgießverfahren mit dem Metallnachdruck in der Gießkammer oder im Formhohlraum Vakuumdruckgießverfahren Vakuumeinrichtungen Luftdruckverlauf im Formhohlraum Entlüftungseinsätze Gasporenfreies Druckgießverfahren Druckgießverfahren der Legierungen im teilflüssigen Zustand Thixo-Casting Thixospritzgießen der Magnesiumlegierungen 180 Literatur zu Kapitel Hauptparameter des Druckgießverfahrens Wahl der Gießkolbengeschwindigkeit oder Beschleunigung der ersten Gießphase Gießkolbenstrecke der ersten Gießphase und Anfangsfüllgrad 190

4 XII Theorie und Praxis des Druckgusses Schmelzbewegung in der Gießkammer Kritische Gießkolbengeschwindigkeit Kritische Gießkolbenbeschleunigung Gießkolbengeschwindigkeit während der Formfüllphase und beim Schuss ohne Metall Gießkolbengeschwindigkeit während der Formfüllphase Gießzeit und Fließlänge der Schmelze im Formhohlraum Experimentelle und theoretische Untersuchungen der Gießzeit Gießzeit- und Fließlängenauswertung Gießkolbengeschwindigkeit beim Schuss ohne Metall Druck auf das flüssige Metall Maximaler Nachdruck aus der Druckgießpraxis Minimaler Nachdruck Wahlbereich des Nachdrucks Hydraulikdruck im Kolbenraum des Antriebszylinders Formzuhaltekraft und zulässige Gießkolbengeschwindigkeit Formzuhaltekraft Zulässige Gießkolbengeschwindigkeit Nachverdichtungszeit des Gussstücks Erstarrungszeit des Abgusses und Zuhaltezeit der Druckgießform Erstarrungszeit des Abgusses Zuhaltezeit der Druckgießform Verweilzeit und erstarrte Randschalendicke der Schmelze in der Gießkammer 277 Literatur zu Kapitel Geometrische Gestaltung des Gießlaufsystems Platzierung und geometrische Gestaltung des Anschnitts Platzierung des Anschnitts 288

5 Inhaltsverzeichnis XIII Geometrische Größen des Anschnitts Länge der Anschnittzunge Dicke des Anschnitts Einströmung des flüssigen Metalls in den Formhohlraum Freistrahl des flüssigen Metalls und seine Zerstäubung Minimale und optimale Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Metalls im Anschnitt Auflösungslänge des Metallstrahls Anschnittquerschnitt Gießläufe aus der Druckgießpraxis Geometrische Gestaltung und Widerstandszahlen der Gießlaufelemente Gerades Gießlaufelement Plötzliche und allmähliche Querschnittsveränderungen des Gießlaufelements Krümmer im Gießlauf Verzweigungen im Gießlaufsystem Ausflusszahl und Widerstandszahl des Anschnitts Ausflusszahl und Widerstandszahl des Gießlaufs mit mehreren Anschnitten Geometrische Gestaltung und Widerstandszahl des Eingusses bei der Druckgießmaschine mit horizontaler Kaltkammer Experimentelle Bestimmung der Gesamtausflusszahl und der Gesamtwiderstandszahl des Gießlaufsystems Geometrische Gestaltung des fächerförmigen Gießlaufs Geometrische Gestaltung der Elemente für abgewinkelte, T-förmige und Tangentialgießläufe Geometrische Gestaltung des Tangentialzulaufs Krümmer des abgewinkelten Gießlaufs Mittelbereich des Gießlaufs Gießzulauftümpel 350

6 XIV Theorie und Praxis des Druckgusses 6.8 Berechnungsbeispiel des Tangentialgießlaufs 351 Literatur zu Kapitel Entlüftungskanäle und Überläufe der Druckgießformen Entlüftungskanäle Gestaltung der Entlüftungskanäle Entlüftungsquerschnitt des Formhohlraums Ausflussgeschwindigkeit von Gasen aus dem Formhohlraum Abgeführte Gasmasse aus dem Formhohlraum Überläufe Anordnung der Überläufe Zweckmäßige Gestaltung der Überläufe 379 Literatur zu Kapitel Technologie des Druckgusses Größen und technologische Angaben für Gussstücke aus der Praxis CAD/CAM-System für die schnelle Entstehung des Druckgussteils Modul zur geometrischen und mechanischen Analyse des Druckgussteils Modul zur Berechnung und Projektierung der Gießlaufsysteme Modul zur Berechnung der Entlüftungen und der Überläufe Modul zur Berechnung der Erstarrungs- und Formzuhaltezeit Modul zur Berechnung der Parameter des Druckgießverfahrens und der Druckgießmaschine Formfüll-und Erstarrungssimulationsprogramme Schmierung der Druckgießform und der Gießkammer Druckgießzelle und Zykluszeit des Druckgießverfahrens Arbeitszeitdiagramm der Druckgießzelle Einrichtungen der Druckgießzelle 454

7 Inhaltsverzeichnis XV Ausführung einer vollautomatischen Druckgießzelle Behandlung der Druckgusslegierungen Behandlung der Aluminiumdruckgusslegierungen Behandlung der Magnesiumdruckgusslegierungen Prüfen der Druckgussteile 471 Literatur zu Kapitel Konstruieren der Druckgießformen Prinzipieller Aufbau der Druckgießform Formbildende und hochbeanspruchte Bauteile Formeinsätze Feste Kerne und Schieber Eingussverteiler und Eingießbuchse Gießkammer und Gießkolben Ausführung der Gießkammer und des Gießkolbens Passungsspiel zwischen Gießkammer und Gießkolben Konstruktive Grundbauteile Form-, Zwischen- und Aufspannplatten Führungs-und Zentriersysteme Ausführungen von Leisten Bauteile des Auswerfersystems Auslegung des Kühl- und Heizsystems Normalisierte Bauelemente für Temperierkanäle Normalisierte Bauelemente für Kerne Temperiergeräte Werkstoffe für Druckgießformbauteile Zulässige Spannungen für Werkzeugstähle bei der Schwingbeanspruchung der Druckgießformbauteile Stabilität der Druckgießform 563

8 XVI Theorie und Praxis des Druckgusses Festigkeit und Verformung der Zwischenplatte Festigkeit und Verformung der beweglichen Formplatte Herstellung der Druckgießformbauteile 571 Literatur zu Kapitel Instationäre Temperaturverteilungen in formbildenden und hochbeanspruchten Bauteilen sowie Standzeit der Druckgießform Instationäre Temperaturverteilungen in Bauteilen der Druckgießform Temperaturverlauf in ebener Wand eines Formbauteils Temperaturverlauf in zylindrischem Formbauteil Temperaturverlauf in der Gießkammer Thermische Ermüdung und Standzeit der Druckgießform Mechanische und physikalische Eigenschaften einiger Formwerkstoffe Wesen der thermischen Ermüdung Bewertung von Angaben über Formstandzeiten Formstandzeit beim Druckgießen der Aluminiumlegierungen Beschichtung der Kerne zur Verlängerung der Formstandzeit beim Druckgießen der Aluminiumlegierungen Formstandzeit beim Druckgießen der Kupferlegierungen Auftretende Wärmespannungen und Verzerrungen in Formbauteilen Vergleichswärmespannung in ebener Wand und zylindrischem Formbauteil Maximale elastische Vergleichswärmespannung und Verzerrungskomponent Plastische Verzerrungskomponente Formstandzeitbestimmung Spannungsverlauf an der Formoberfläche Theoretische Bestimmung der Formstandzeit 632

9 Inhaltsverzeichnis XVII Vergleich der theoretischen und praktischen Untersuchungen der Formstandzeiten 634 Literatur zu Kapitel Entformen des Gussstücks aus dem Formhohlraum Experimentelle Untersuchungen der Entformungskraft und der mittleren Druckspannung Ermittlung der Entformungskraft und der mittleren Druckspannung Bestimmung der Abziehkraft am Kern Bestimmung der Abziehkraft am runden Kern Flächenpressung am runden Kern Bestimmung der Abziehkraft am runden stufenförmigen Kern und an kleinen Kernen mit verschiedenen Querschnitten Bestimmung der Abziehkraft am rechtwinkligen Kern Haftreibungskoeffizient Beanspruchung der Schrägsäule Knicken der Auswerferstifte 673 Literatur zu Kapitel Heizung und Kühlung der Druckgießformen mit Temperiergeräten Gestaltung des Temperierkanalsystems in der Druckgießform Gesamtwärmebilanz der Druckgießform und zugeführte Wärmemenge vom Gussstück An die Umgebung abgeführte natürliche Wärmemenge bei sämtlichen Arbeitsgängen Berechnungsbeispiel der zugeführten Wärmemenge vom Gussstück und der abgeführten Wärmemenge an die Umgebung Berechnung der zugeführten Wärmemenge Q vom Gussstück Berechnung der abgeführten Wärmemenge QU an die Umgebung Abgeführte Wärmemenge durch das Temperiersystem 708

10 XVIII Theorie und Praxis des Druckgusses Abgeführte Wärmemenge an die Temperierkanäle Abgeführte Wärmemenge von den Kernen Auswahl des Temperiergeräts und der Temperiergeräteleistung Druckverluste im Temperiersystem Heizleistung des Temperiergeräts 736 Literatur zu Kapitel Konstruieren der Druckgießmaschinen mit horizontaler Kaltkammer Prinzipieller Aufbau der Druckgießmaschine mit horizontaler Kaltkammer Technische Hauptdaten der Druckgießmaschinen Gießeinheiten der Druckgießmaschine Prinzipieller Aufbau der Gießeinheit Allgemeine Anforderungen und Klassifizierung der Gießeinheiten Gießeinheiten ohne Multiplikator Gießeinheiten mit Multiplikator Gießeinheiten mit Multiplikator und einem einzigen Kolbenspeicher Gießeinheiten mit Multiplikator und zwei Kolbenspeichern Gießeinheiten mit Hochdruckspeicher Prinzipieller Aufbau der Formschließeinheit Platten der Formschließeinheit Kniehebelgelenksystem Formhöhenverstelleinrichtung Auswerfereinrichtung Säulenzieheinrichtung Hydrauliksystem der Formschließeinheit Schwerentflammbare Hydraulikflüssigkeiten Prinzipieller Aufbau des Hydrauliksystems der Formschließeinheit Antriebsaggregat und hydraulische Steuerblöcke der Verbraucher

11 Inhaltsverzeichnis XIX Antriebsaggregat Hydraulikflüssigkeitsbehälter Auswahl der Pumpen Filterung der HFC-Hydraulikflüssigkeiten Kühlung und Heizung der Hydraulikflüssigkeit Hydraulische Steuerblöcke der Verbraucher Zweiplatten-Formschließeinheit 853 Literatur zu Kapitel Berechnung der Gießeinheiten Maximale Antriebskolbengeschwindigkeit beim Schuss ohne Metall Maximale Druckspitze im Kolbenraum des Antriebszylinders Maximale Druckspitze im Kolbenstangenraum des Antriebszylinders beim Abbremsen des Antriebskolbens Simulation des Druckgießverfahrens an der Druckgießmaschine mit einer Gießeinheit ohne Multiplikator Druckaufbauzeitspanne der Gießeinheiten mit einem Multiplikator und einem Hochdruckspeicher Druckaufbauzeitspanne der Gießeinheit mit einem Multiplikator und zwei getrennten Kolbenspeichern Druckaufbauzeitspanne der Gießeinheit mit einem Hochdruckspeicher Kenngrößen der Gießeinheit mit einem Multiplikator 917 Literatur zu Kapitel Berechnung der Formschließeinheit Kraft und der Kolbenhub des Schließzylinders Koordinaten der Gelenke und die Drehwinkel der Hebel Gelenkabstände und der Kolbenhub des Schließzylinders Schließzylinderkraft während und am Ende des Formschließens

12 XX Theorie und Praxis des Druckgusses Reibungszahl in den Gelenken und die Gesamtsteifigkeit der Formschließeinheit Automatische Auswahl der Formschließeinheitsgrößen Festigkeit der Maschinenplatten Festigkeit des Kniehebelgelenksystems Festigkeit der Hebel Festigkeit der Achsen Festigkeit der Führungssäulen Motorleistung der Formhöhenverstelleinrichtung Formschließkraft und Formzuhaltekraft der Druckgießmaschine mit einer Zweiplatten-Formschließeinheit 980 Literatur zu Kapitel Sachwortverzeichnis 989

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