Fertigungsgerechte Bauteilgestaltung in der Topologieoptimierung auf Grundlage einer integrierten Gießsimulation

Fertigungsgerechte Bauteilgestaltung in der Topologieoptimierung auf Grundlage einer integrierten Gießsimulation von Franke,  Thilo
In der Konzeptphase stellt die Topologieoptimierung ein verbreitetes, automatisiertes Entwicklungswerkzeug dar, um in wenigen Schritten aus den Bauteilanforderungen einen ersten Entwurf mit vielen geometrischen Freiheitsgraden zu generieren und Gewicht zu reduzieren. Insbesondere die Automobilindustrie unternimmt aufgrund gesetzlicher Vorgaben und Umweltzielen große Leichtbauanstrengungen. Neben automatisierten Entwicklungswerkzeugen ist ein weiteres Mittel die Verwendung von Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Topologieoptimierung mit integrierter Gießsimulation zur optimalen Auslegung von gegossenen Aluminiumkomponenten. Mit Hilfe der neu entwickelten Optimierungsmethodik ist die Einhaltung vieler relevanter Anforderungen an Gussbauteile bezüglich des mechanischen sowie des Herstellverhaltens möglich und Gewicht und Entwicklungszeit können eingespart werden. Durch die direkte Umsetzbarkeit der Optimierungsergebnisse wird ein durchgängiger Entwicklungsprozess möglich.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Fertigungsgerechte Bauteilgestaltung in der Topologieoptimierung auf Grundlage einer integrierten Gießsimulation

Fertigungsgerechte Bauteilgestaltung in der Topologieoptimierung auf Grundlage einer integrierten Gießsimulation von Franke,  Thilo
In der Konzeptphase stellt die Topologieoptimierung ein verbreitetes, automatisiertes Entwicklungswerkzeug dar, um in wenigen Schritten aus den Bauteilanforderungen einen ersten Entwurf mit vielen geometrischen Freiheitsgraden zu generieren und Gewicht zu reduzieren. Insbesondere die Automobilindustrie unternimmt aufgrund gesetzlicher Vorgaben und Umweltzielen große Leichtbauanstrengungen. Neben automatisierten Entwicklungswerkzeugen ist ein weiteres Mittel die Verwendung von Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Topologieoptimierung mit integrierter Gießsimulation zur optimalen Auslegung von gegossenen Aluminiumkomponenten. Mit Hilfe der neu entwickelten Optimierungsmethodik ist die Einhaltung vieler relevanter Anforderungen an Gussbauteile bezüglich des mechanischen sowie des Herstellverhaltens möglich und Gewicht und Entwicklungszeit können eingespart werden. Durch die direkte Umsetzbarkeit der Optimierungsergebnisse wird ein durchgängiger Entwicklungsprozess möglich.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Salzkerntechnologie für Hohlgussbauteile im Druckguss

Salzkerntechnologie für Hohlgussbauteile im Druckguss von Fuchs,  Burkhard
Gestiegene Anforderungen an Leichtbau und Funktionsintegration im Fahrzeugbau erfordern Verfahren, die in einem hochproduktiven Prozess Ökonomie und Qualität optimal darstellen. Insbesondere die Urformverfahren und besonders das Druckgießen vereinen die Möglichkeit der Herstellung endkonturnaher Produkte mit höchstkomplexen Strukturen innerhalb kürzester Prozesszeiten. Beim Druckguss ist die Darstellung einfacher Hinterschnitte nur durch den Einsatz aufwendiger Schieber möglich. Es können keine Hohlstrukturen hergestellt werden. Gängige Sandkerne sind nicht geeignet, da sie den verfahrensspezifischen Anforderungen nicht genügen. Verlorene Kerne aus Salz, Natriumchlorid, stellen hier eine Lösung dar. Nach dem Abguss werden sie mit einem Hochdruckwasserstrahl entfernt und ermöglichen so die Herstellung dünnwandiger Strukturbauteile höherer Steifigkeit bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion.
Aktualisiert: 2019-06-18
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