Gestaltung von Gussteilen

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1 Konstruktion und Werkstoffe Gestaltung von Gussteilen Grundlagen der Konstruktion Vorlesung

2 Fertigungsverfahren Fertigungsverfahren Urformen Umformen Beschichten Stoffeigenschaften ändern Trennen Fügen

3 Grundlagen der Fertigungstechnik - Gussteile Getriebegehäuse Legierung: EN AC-AlSi9Cu3(Fe) Masse: 37,5 kg

4 Grundlagen der Fertigungstechnik - Gussteile Integralträger Legierung: GD-AlSi9MgMn T7 (Sonderlegierung) Masse: 10,9 Kg

5 Grundlagen der Fertigungstechnik - Gussteile Kurbelgehäuse Legierung: EN AC- AlSi9Cu3(Fe) Masse : 38, Kg

6 Übersicht über den Fertigungsablauf bei der Gussherstellung

7 Sandguss Sandguss Es wird zwischen dem Sandguss-Handformverfahren und dem Maschinenformverfahren unterschieden. Die verwendeten Formen und Kerne sind nur einmal verwendbar. Das Gießen geschieht im Schwerkraft- oder Niederdruckverfahren. Anwendungsbereiche Verarbeitung aller Gusswerkstoffe möglich Verfahren eignet sich zur Einzelund Kleinserienfertigung

8 Verfahrensablauf beim Sandgussverfahren

9 Kokillenguss Bei diesem Verfahren wird eine ruhende Dauerform, meist aus Stahl oder Gusseisen, im allgemeinen drucklos, d.h. unter dem Einfluss der Schwerkraft, gefüllt. Lenkgetriebe 1 geöffnete Kokille 2 Schmelztiegel 3 geschlossene Kokille 4 Werkstück

10 Verfahrensablauf beim Druckgussverfahren 1 Die Form wird geschlossen, das flüssige Metall wird in die Gießkammer dosiert. D er Gießkolben fördert die Schmelze langsam bis zum Formhohlraum. Bei Vakuum-Druckguss wird der Formhohlraum evakuiert. 2 D ie Schmelze erstarrt unter D ruck. Die Form wird geöffnet Und das Gussteil entnommen. Die Form wird gereinigt und mit Trennstoff versehen. D ie D ruckgießmaschine steht für einen neuen Zyklus bereit.

11 Feinguss Beim Feinguss dient ein Modell aus niedrig schmelzendem Material (z. B. Wachs oder Kunststoff ) als Grundlage zur Erstellung einer Gussform aus Keramik, mit der das metallische Bauteil gefertigt werden soll. Wird Feinguss in mittleren bis großen Serien eingesetzt, so werden viele einzelne Wachsmodelle zu sogenannten Trauben oder Bäumen zusammengesetzt. Die so entstandenen Konstellationen werden zur Erzeugung der Formschale in eine keramische Überzugsmasse (Schlicker) getaucht, besandet und anschließend getrocknet. Hüftteile I Modellherstellung II Tauchen III Ausschmelzen und Brennen IV Gießen 1 Flüssiges Wachs 2 Modellform 3 Modell 4 Keramikschlicker 5 Wärme zum Ausschmelzen 6 keramische Schale 7 Ausschmelzendes Wachs

12 Schleuderguss Mit Schleuderguss werden bevorzugt rotationssymmetrische Teile wie Rohre, Buchsen oder Ringe hergestellt. Das flüssige Metall wird in eine rotierende Kokille gegossen. Die Innenformgebung des Teils erfolgt ausschließlich durch die Wirkung der Zentrifugalkraft. Trommelmantel 1 Antrieb 2 Kokille 3 Gießrinne 4 Gießtiegel

13 Einteilung von Gussverkstoffen Eisenwerkstoffe (ferrous materials) Nichteisenwerkstoffe (nonferrous materials) Reineisen (technical pure iron) C < 0,1% Stahl (steel) 0,1%< C < 2,1% Gusseisen (cast iron) 2,1%< C < 4,3% Aluminium- und Magnesiumgusswerkstoffe (Leichtmetallguss) Kupfergusswerkstoffe (Schwermetallguss) Weißes Gusseisen (white cast iron) Schalenhartguss (chilled cast iron) Grauguss (cast iron) Hartguss (white iron) Temperguss (annealed cast iron) Grauguss Lamellar (lamellar) Grauguss globular (globular)

14 Einteilung von Gussverkstoffen Eisenwerkstoffe (ferrous materials) Nichteisenwerkstoffe (nonferrous materials) Reineisen (technical pure iron) C < 0,1% Stahl (steel) 0,1%< C < 2,1% Gusseisen (cast iron) 2,1%< C < 4,3% Aluminium- und Magnesiumgusswerkstoffe (Leichtmetallguss) Kupfergusswerkstoffe (Schwermetallguss) Weißes Gusseisen (white cast iron) Schalenhartguss (chilled cast iron) Grauguss (cast iron) Hartguss (white iron) Temperguss (annealed cast iron) Grauguss Lamellar (lamellar) Grauguss globular (globular)

15 Einteilung von Gussverkstoffen Eisenwerkstoffe (ferrous materials) Nichteisenwerkstoffe (nonferrous materials) Reineisen (technical pure iron) C < 0,1% Stahl (steel) 0,1%< C < 2,1% Gusseisen (cast iron) 2,1%< C < 4,3% Aluminium- und Magnesiumgusswerkstoffe (Leichtmetallguss) Kupfergusswerkstoffe (Schwermetallguss) Weißes Gusseisen (white cast iron) Schalenhartguss (chilled cast iron) Grauguss (cast iron) Hartguss (white iron) Temperguss (annealed cast iron) Grauguss Lamellar (lamellar) Grauguss globular (globular)

16 Gussgerechte Konstruktion unzweckmäßig zweckmäßig Erläuterung 1 Vermeiden waagerechter Wandteile ( Gasblasen, Lunker) und sich verengende Querschnitte zu den Steigern 2 Anstreben gleichmäßiger Wanddicken und Querschnitte sowie allmählicher Querschnittsübergänge. Beachten der Werkstoffeigenheiten f. zul. Wanddicken und Stückgrößen. 3 Bevorzugen einfacher Formen für Modelle und Kerne (geradlinig, rechteckig).

17 Gussgerechte Gestaltung - Formgerecht 1 unzweckmäßig zweckmäßig Erläuterung Anordnen von Rippen in der Gestalt, dass das Modell ausgehoben werden kann. Vermeiden von Hinterschneidungen 2 Zuverlässige Lagerung der Kerne 3 Vorsehen von Aushebeschrägen von der Teilfuge aus (DIN 1511).

18 Gussgerechte Gestaltung - Formgerecht 1 unzweckmäßig zweckmäßig Erläuterung Anordnen von Rippen in der Gestalt, dass das Modell ausgehoben werden kann. Vermeiden von Hinterschneidungen 2 Zuverlässige Lagerung der Kerne 3 Vorsehen von Aushebeschrägen von der Teilfuge aus (DIN 1511).

19 Gussgerechte Gestaltung - Bearbeitungsgerecht unzweckmäßig zweckmäßig Erläuterung 1 Vorsehen ausreichender Spannflächen. 2 Anordnen der Teilfugen, so dass der Gussversatz nicht stört, in Bearbeitungszonen liegt oder leichte Gratentfernung möglich ist. 3 Vorsehen gießgerechter Bearbeitungszugaben mit Werkzeugauslauf.

20 Gussgerechte Gestaltung - Bearbeitungsgerecht 4 unzweckmäßig zweckmäßig Erläuterung Bearbeiten nur unbedingt notwendiger Flächen durch Aufteilen großer Flächen. 5 Vermeiden schrägliegender Bearbeitungsflächen und Bohrungsansätze. 6 Zusammenfassen von Bearbeitungsgängen durch Zusammenlegen und Angleichen von Bearbeitungsflächen und Bohrungen.

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