Konstruieren und Gestalten

1 Grundlagen des methodischen Konstruierens.- 1.1 Einführung (Aufgaben unter 1.4.1, S. 60).- 1.1.1 Das Problem.- 1.1.2 Das Funktionendenken.- 1.2 Die Arbeitsschritte des methodischen Konstruierens.- 1.2.1 Der Vorgehensplan.- 1.2.2 Das Analysieren der Aufgabe (Aufgaben unter 1.4.2, S. 60).- 1.2.3 Das Konzipieren (Aufgaben unter 1.4.3, S. 61).- 1.2.4 Das Entwerfen und Ausarbeiten (Aufgaben unter 1.4.4, S. 66).- 1.3 Beispiele.- Beispiel 1.1: Abstraktion der Gesamtfunktion.- Beispiel 1.2: Umsatzgrößen.- Beispiel 1.3: Erstellen der Anforderungsliste.- Beispiel 1.4: Erstellen der Funktionsstruktur.- Beispiel 1.5: Lösungsfindung A.- Beispiel 1.6: Lösungsfindung B.- Beispiel 1.7: Lösungsfindung C.- Beispiel 1.8: Technische Bewertung.- Beispiel 1.9: Wirtschaftliche Bewertung.- Beispiel 1.10: Stärkediagramm.- 1.4 Aufgaben.- 1.4.1 Einführung in das methodische Konstruieren.- 1.4.2 Das Analysieren der Aufgabe.- 1.4.3 Das Konzipieren.- 1.4.4 Das Entwerfen und Ausarbeiten.- 1.5 Schrifttum.- 1.5.1 Zum Konzipieren und Entwerfen.- 1.5.2 Zum Ausarbeiten.- 2 Das werkstoffgerechte Gestalten.- 2.1 Die Festigkeitseigenschaften der Werkstoffe.- 2.2 Die Werkstoffkosten und die Wirtschaftlichkeit.- 2.3 Die Werkstoffwahl und die Fertigung.- 2.4 Die Werkstoffwahl und die Lebensdauer.- 2.5 Die Werkstoffwahl und der Leichtbau.- 2.6 Beispiele.- Beispiel 2.1: Ermittlung der Brutto-Werkstoffkosten.- Beispiel 2.2: Werkstoffkenngröße für Kostenvergleich.- Beispiel 2.3: Verschnittverringerung von Blechteilen.- Beispiel 2.4: Stückzahl ? Fertigungsverfahren ? gewählter Werkstoff.- Beispiel 2.5: Kenngröße für den Werkstoff-Leichtbau bei Knickung.- Beispiel 2.6: Gewichtsvergleich eines Freiträgers als Schweiß- und.- Gußkonstruktion..- Beispiel 2.7: Schneckengetriebegehäuse für Hängekran in Schweiß- und Gußausführung.- 2.7 Aufgaben.- 3 Das festigkeitsgerechte Gestalten.- 3.1 Das Prinzip der direkten Krafteinleitung.- 3.2 Das Prinzip der konstanten Gestaltfestigkeit.- 3.3 Das Prinzip der minimalen Kerbwirkung.- 3.4 Das Prinzip der ausreichenden Steifigkeit.- 3.5 Das Prinzip der abgestimmten Verformung.- 3.6 Das Prinzip des Kraftausgleichs.- 3.7 Beispiele.- Beispiel 3.1: Träger gleicher Biegespannung.- 3.8 Aufgaben.- 3.9 Schrifttum.- 4 Das fertigungsgerechte Gestalten.- 4.1 Das Gestalten von Gußteilen (Aufgaben unter 4.7.1, S. 182).- 4.1.1 Grundlagen.- 4.1.2 Allgemeintoleranzen und Bearbeitungszugaben für Gußteile.- 4.1.3 Spezifische Eigenschaften der verschiedenen Gußsorten.- 4.1.4 Die Gefügebildung von Gußteilen.- 4.1.5 Werkstoffbedingte Gestaltungsregeln.- 4.1.6 Verfahrensbedingte Gestaltungsregeln.- 4.1.7 Nachbehandlungsbedingte Gestaltungsregeln.- 4.1.8 Schrifttum.- 4.2 Das Gestalten von Schmiede- und Fließpreßteilen (Aufgaben unter 4.7.2, S. 183).- 4.2.1 Grundlagen.- 4.2.2 Das Gestalten von Schmiedeteilen.- 4.2.3 Richtlinien für das Gestalten von Gesenkschmiedestücken.- 4.2.4 Das Gestalten von Schmiedestücken als Fertigungsfolgeteile.- 4.2.5 Vergleich von Schmiedeteilen und Gußstücken.- 4.2.6 Das Gestalten von Fließpreßteilen.- 4.2.7 Schrifttum.- 4.3 Das Gestalten von Löt- und Schweißverbindungen (Aufgaben unter 4.7.3, S. 187).- 4.3.1 Das Gestalten von Lötverbindungen.- 4.3.2 Das Gestalten von Schweißverbindungen.- 4.3.3 Schrifttum.- 4.4 Das Gestalten von Blechteilen.- 4.4.1 Begriffliche Einordnung.- 4.4.2 Fertigungsbedingte Gestaltungsregeln.- 4.4.3 Festigkeitsbedingte Gestaltungsregeln.- 4.4.4 Schrifttum.- 4.5 Das Gestalten von Kunststoffteilen (Aufgaben unter 4.7.4, S. 188).- 4.5.1 Kleine Kunststoffkunde.- 4.5.2 Gestaltungsregeln für Kunststoffteile.- 4.5.3 Schrifttum.- 4.6 Beispiele.- Beispiel 4.1: Verschiedene Verfahren mit den erforderlichen Fertigungsstufen beim Gesenkschmieden.- Beispiel 4.2: Fertigungsfolge beim Gesenkschmieden eines Hebels.- Beispiel 43: Tellerrad für den Achsantrieb eines Lkw.- Beispiel 4.4: Gebogener Hebel.- Beispiel 4.5: Schalthebel für die Ventilsteuerung einer Entstaubungsanlage..- Beispiel 4.6: Planetenträger für Radnabengetriebe.- Beispiel 4.7: Fließgerechte Flanschbuchse.- 4.7 Aufgaben.- 4.7.1 Das Gestalten von Gußteilen.- 4.7.2 Das Gestalten von Schmiede-und Fließpreßteilen.- 4.7.3 Das Gestalten von Löt-und Schweißverbindungen.- 4.7.4 Das Gestalten von Kunststoffteilen.- (1 Grundlagen des methodischen Konstruierens).- Al-1 Grundoperationen und Elementarfunktionen von Maschinen, Apparatenund Geräten.- AI-2 Physikalische Effekte für die Elementarfunktion „Energie wandeln“.- A1-3 Physikalische Effekte für die Elementarfunktion „Elektrische Energiein mechanische Energie wandeln“.- A1-4 Hauptschritte des methodischen Konstruierens.- A1-5 Fragebogen für Anpassungs- und Variantenkonstruktionen.- A1-6 Checkliste technischer Eigenschaften für das Sammeln von Informationenr die Erstellung der Anforderungsliste und für die technische Bewertungvon Konstruktionen.- A1-7 Formblatt zum Erstellen von Anforderungslisten.- A1-8 Wichtige Elementarfunktionen für den Umsatz von Energie, Stoffen und Signalen.- A1-9 Lösungskatalog für die Funktion „Kraft einstufig mechanisch vervielfältigen“.- A1-10 Kostenschema für Zuschlagkalkulation.- Al-11 Maßnahmen gegen Bedienungsfehler.- Al-12 Empfehlungen für die Formgebung technischer Produkte.- Al-13 Beispiele für Störgrößen.- Al-14 Konstruktionsvorschriften.- (2 Das werkstoffgerechte Gestalten).- Technische und wirtschaftliche Kenngrößen für die Werkstoffwahl.- A2-1 Allgemeine Baustähle - DIN 17 100 für Halbzeug und Schmiedestücke..- A2-2 Vergütungsstähle und vergütbare Automatenstähle für Schmiedestückeund Halbzeug.- A2-3 Einsatzstähle - DIN 17210 - und Nitrierstähle - DIN 17211 — für Schmiedestücke und Halbzeug.- A2-4 Feinbleche kalt gewalzt.- A2-5 Warmgewalztes Blech von 3 bis 4,75 mm Dicke.- A2-6 Warmgewalztes Blech von 3 bis 150 mm Dicke - Formnorm DIN 1543.- A2-7 Geschweißte und nahtlose Rohre aus Stahl.- A2-8 k*v -Werte für Gußteile aus Eisenwerkstoffen.- A2-9 K*v -Werte für Gesenkschmiedestücke aus Stahl.- A2-10 NE-Schwermetalle für Bleche, Bänder, Stangen und Rohre.- A2-11 k*v -Werte für Gußteile aus NE-Schwermetallen.- A2-12 Al-Knetlegierungen für Bleche, Bänder, Rohre und Stangen.- A2-13 k*v -Werte für Gußteile aus NE-Leichtmetallen.- A2-14 Kenngrößen bei Zug/Druck, Biegung und Torsion.- A2-15 Prozentuale Materialkosten-Anteile.- A2-16 Wichtige Werkstoffeigenschaften für oft angewendeteFertigungsverfahren.- A2-17 Übliche Betriebslebensdauer wichtiger technischer Produkte.- (3 Das festigkeitsgerechte Gestalten).- A3-1 Gestaltungsregeln zur Kleinhaltung von Biegespannungen.- A3-2 Gestaltungsregeln für Entlastungskerben an Achsen und Wellen.- A3-3 Vergleich von in Leicht- und Stahlbau oft verwendeten geschlossenenbzw. offenen Profilen.- A3-4 Beispiele für den Ausgleich von nicht funktionsbedingten Nebenkräften.- (4 Das fertigungsgerechte Gestalten).- A4.1-1 Guß-Allgemeintoleranz-Gruppe GTB nach DIN 1680 T2 (Auszug).- A4.1 -2 Bearbeitungszugaben BZ bei Gußstücken (GG und GGG) bis 1000 kg Gewicht und bis 50 mm Wanddicke nach DIN 1685 T1 und DIN 1686 T1.- A4.1-3 Formschrägen an Modellen nach DIN 1511.- A4.1-4 Wanddickeneinfluß bei Gußeisen mit Lamellengraphit (GG).- A4.1-5 Werkstoffbedingte Gestaltungsregeln für Gußteile.- A4.1-6 Verfahrensbedingte Gestaltungsregeln für Gußteile.- A4.1-7 Bearbeitungsgerechte Gestaltung von Gußteilen.- A4.2-1 Regeln für das Werkzeug-, fertigungs- und bearbeitungsgerechte Gestalten von Gesenkschmiedeteilen ..- A4.2-2 Werte für Seitenschrägen von Innen-und Außenflächen.- A4.2-6 Toleranzen und zul. Abweichungen für Längen-, Breiten- undHöhenmaße (Durchmesser), Versatz, Außermittigkeit, Gratansatz undAnschnittiefe nach DIN 7526 (Schmiedegüte F).- A4.2-7 Toleranzen und zul. Abweichungen für Dickenmaße und Auswerfermarken nach DIN 7526 (Schmiedegüte F).- A4.2-8 Gestaltung von Gesenkschmiedestücken; Bearbeitungszugaben,Rundungen und Seitenschrägen.- A4.2-9 Regeln für die Gestaltung von Fließpreßteilen.- A4.3-1 Geschweißte Eckverbindungen.- A4.4-1 Bemessen von Zuschnitten und Lochungen von Blechplatinen.- A4.4-3 Kleinste zulässige Biegeradien für 90°-Biegung.- A4.4-6 Kleinstmögliche Ziehverhältnisse für den 1. Zug m1 und für dasStufenziehen.- A4.4-7 Nomogramm zur Ermittlung des Radius an der Ziehkante.- A4.4-8 Nomogramm zur Ermittlung der Abmessungen runder Ziehteile.- A4.4-9 Gebräuchliche Falzarten.- A4.4-10 Stangenförmige Grundprofilformen aus Blechen.- A4.4-11 Richtlinien für das Gestalten von Blechteilen; Fertigung durchZerteilen.- A4.4-12 Richtlinien für das Gestalten von Blechteilen; FertigungsverfahrenBiegen.- A4.4-13 Richtlinien für das festigkeitsgerechte Anbringen von Sicken anBlechteilen.- A4.5-1 Gestaltungsregeln für Spritzguß- und Formpreßteile.- A4.5-2 Gestaltungsregeln für Bauteile aus glasfaserverstärkten Kunststoffen(GFK).- A4.5-3 Gestaltungsregeln für Kleb- und Schweißverbindungen anKunststoffteilen.- A4.5-4 Wandhöhe von Preßteilen aus Kunststoffen.- A4.5-5 Lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoffen.- A4.5-6 Zustandsbereiche thermoplastischer Kunststoffe.