Konstruieren Und Gestalten

ISBN-13: 9783528141554 / Niemiecki / Miękka / 1987 / 264 str.

Hans Hintzen

Opis

Die Entwicklung neuer Techniken der Lbsungsfindung hat das Konstruieren lehr- und lernbar gemacht; das Entwickeln neuer technischer Produkte entzieht sich heutzutage somit nicht mehr allgemeingilltigen Analyseverfahren. Wahrend dem Lernenden im Fach bereich Maschinentechnik eine groBe Anzahl von Einzeldarstellungen uber die Berechnung und Gestaltung von Bauelementen, uber die Werkstoffauswahl und die Ablaufe flir ihre F ertigung zur Verfligung steht, fehlt die zusammenfassende Darstellung aller Aspekte der maschinentechnischen Konstruktionsarbeit. Das vorliegende Buch soli diese Lucke schlieBen. Das Lehrbuch soll dem Studierenden den Rahmen flir die Grundlagen der Entwicklungs technik abstecken und ihm damit das Einarbeiten erleichtern. Es soll ihm gleichzeitig aber auch eine Hilfe bei der Lbsungsfindung konkreter konstruktiver Aufgaben sein. Die mit einer Vielzahl von Bildern und Tabellen angereicherte Darstellung der Themen bereiche Methodisches Konstruieren Werkstoffgerechtes Gestalten Festigkeitsgerechtes Gestalten Fertigungsgerechtes Gestalten von Bauteilen flihrt dem Studierenden den entwicklungstechnischen ProzeB vor Augen. Neben der Konstruktionsmethodik (in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2222) bilden die Gestaltungsrichtlinien den Schwerpunkt des Buches. Der Stoff wurde in sachlogischer Reihenfolge behandelt. Die gewahlte Gliederung erlaubt aber auch dem Praktiker das gezielte Nacharbeiten einzelner Abschnitte. Viele Beispiele, die im direkten Zusammen hang mit dem Text stehen, sowie Dbungsaufgaben zur Selbstkontrolle sind kapitelweise in jeweils getrennten Abschnitten zusammengefaBt und erleichtern somit das Selbst studium. Ebenso wurden zugunsten der Dbersichtlichkeit aile im Text erwahnten und flir das Arbeiten erforderlichen Tabellen am Ende des Buches angeordnet.

Spis treści

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.

O autorze

Hans Hintzen, Studiendirektor, ist an der Fachschule Technik in Essen tätig.