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E-Book

Parametrische Konstruktion mit CATIA V5

Methoden und Strategien für den Fahrzeugbau

AutorMichael Brill
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl433 Seiten
ISBN9783446420014
CD zum Buch1
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis47,99 EUR

Dieses Grundlagen- und Praxisbuch entstand auf Basis der von DaimlerChrysler für CATIA V5 entwickelten Konstruktionsmethodik im Fahrzeugbau. Die vorgestellten Methoden sind generell für den Einsatz in der Automobilbau- und Zulieferbranche geeignet. Die hier vorliegende 2. Auflage wurde vollständig auf R18 / R19 aktualisiert und im Umfang stark erweitert. Ziel dieses weiterführenden Methodenbuches ist die Vermittlung von effektiven Methoden für den praktischen Aufbau von Bauteilen. Eine allgemein gültige Konstruktionsmethodik umfasst die Themen Bauteilanalyse, Strukturierung, Datenqualitätsoptimierung und Gestaltungsregeln. Spezielle Konstruktionsmethoden befassen sich mit der Modellierung von Tiefziehteilen, Gussteilen und Tiefziehwerkzeugen. Das Buch eignet sich zum Selbststudium und ermöglicht somit einer breiten Anwenderschaft, sich an den aktuellen Anforderungen der Industrie zu orientieren. Auf der beiliegenden CD-ROM befinden sich praxisnahe Beispiele von parametrisch-assoziativ aufgebauten Fahrzeugteilen, basierend auf CATIA V5 R16.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur zweiten Auflage6
Vorwort8
Inhalt10
1 Einführung16
1.1 CAD-Systemkonzepte16
1.1.1 Funktionale Konstruktion16
1.1.2 Parametrisch-assoziative Konstruktion17
1.1.3 Elementlogik17
1.1.4 Featurelogik18
1.1.5 Vergleich18
1.2 CATIA V5-Systemkonzept19
1.2.1 Option Hybriddesign20
1.2.2 Datentypen20
1.2.3 Geometrieelemente20
1.2.4 Feature21
1.2.5 Strukturierungselemente21
1.2.6 Strukturbäume22
1.3 Ziele23
1.3.1 Komplexitätsreduzierung23
1.3.2 Effizienzsteigerung25
1.3.3 Datenqualitätsoptimierung26
1.4 Randbedingungen27
1.4.1 Systemtechnik27
1.4.2 Anwender27
1.4.3 Prozess28
1.4.4 Packaging29
1.4.5 Berechnung29
1.4.6 Werkzeugbau29
1.4.7 Fertigungsverfahren30
2 Objektorientierte Methoden31
2.1 Entwurfsprozess31
2.2 Objekte32
2.3 Abstraktion32
2.4 Problemkapselung32
2.5 Hierarchieerstellung33
2.6 Modularisierung33
3 Allgemeine Konstruktionsmethodik34
3.1 Bauteilanalyse36
3.1.1 Form- und Begriffsuche37
3.1.2 Direkte Analyse38
3.1.3 Strukturierung42
3.1.4 Beispiele43
3.2 Unterstrukturen47
3.2.1 Aufbau48
3.2.2 Eigenschaften52
3.3 Konzeptgeometrie53
3.3.1 Positionspunkte54
3.3.2 Konzeptebenen55
3.3.3 Konzeptkurven57
3.4 Zusammenbaustruktur67
3.4.1 Größenorientierung67
3.4.2 Abstrahierung67
3.4.3 Strukturierung bei Solids69
3.4.4 Mehrfachverwendung69
4 Startmodell Bauteil70
4.1 Konzepte70
4.2 Startmodellstruktur73
4.2.1 Bauteil in Konstruktionslage76
4.2.2 Standards und Informationen78
4.2.3 Bauteildefinition flächenbasiert79
4.2.4 Beispiele80
5 Datenqualität82
5.1 Stetigkeiten82
5.1.1 Derivativa-Effekte83
5.2 Segmentierung85
5.2.1 Segmente und Toleranzen87
5.3 Referenzfläche und Leitkurve88
5.3.1 Verhalten89
5.3.2 Regeln89
5.4 Kurvenglättung95
5.4.1 Kurvenapproximierung97
5.4.2 Entfernung von Minimalradien100
5.5 Methode und Datenmenge103
5.5.1 Segmentierung103
5.5.2 Systemverhalten104
5.5.3 Einfluss der Methodik107
5.5.4 Vergleich der Methoden110
5.5.5 Einfluss über Entwicklungszeit111
5.5.6 Dateigrößen V5/V4111
5.6 Bauteiloptimierung112
5.6.1 Passive Optimierung112
5.6.2 Aktive Optimierung112
6 Gestaltungsregeln für Flächen114
6.1 Primitivlösungen114
6.1.1 Aufbau114
6.1.2 Exakte Herleitung114
6.1.3 Messen und Annähern114
6.2 Variable Kantenverrundung115
6.3 Profilerweiterung122
6.4 Formerweiterung124
6.5 Profilsplittung127
6.6 Referenzflächen und Aufbauebenen130
6.7 Tangentiale Ersatzflächen132
6.8 Dimensionierung134
6.9 3D-/2D-Reduzierung136
7 Gestaltungsregeln für Körper140
7.1 Entformungsschrägen und Ausrundungen140
7.2 Detaillierung am Objekt142
7.3 Zusammenbau-Ausrundungen145
7.4 Negativ-Negativ-Methode148
7.4.1 Konservative Vorgehensweise149
7.4.2 Prinzip150
7.4.3 Update-Stabilität151
7.4.4 Unterstützung des Fertigungsprozesses152
7.4.5 Zugänglichkeit beim Konstruieren153
8 Konstruktion Tiefziehteile154
8.1 Anforderungen154
8.2 Begriffe154
8.3 Fahrzeugkoordinaten und Bezugssysteme155
8.4 Externe Vorgaben155
8.5 Tiefziehrichtung156
8.6 Entformbarkeit157
8.7 Tiefziehoptimierung158
8.8 Ausrundungen160
8.8.1 Verrundungsreihenfolge161
8.8.2 Tiefziehbarkeit und Festigkeit162
8.8.3 Werkzeugkonstruktion163
8.8.4 Minimaler Radius164
8.8.5 Räumliche Krümmung164
8.8.6 Radius und Materialstärke166
8.9 Verprägungen169
8.9.1 Positionspunkte169
8.9.2 Aufbau170
8.9.3 Verprägungstypen171
8.9.4 Formoptimierung175
8.9.5 Wandanschluss176
8.9.6 Abflachung177
8.9.7 Kombination178
8.10 Standardverprägungen180
8.10.1 Flanschauge180
8.10.2 Diabolo181
8.11 Aussparungen183
8.12 Flansche185
8.12.1 Flanschtypen186
8.12.1.1 Anflanschen186
8.12.1.2 Offsetflansch187
8.12.1.3 Profilaufsplittung188
8.12.1.4 Abstellungen189
8.12.2 Ersatzumgebung191
8.12.3 Flanschverprägung193
8.12.4 Toleranzausgleich196
8.12.5 Reibende Radien197
8.13 Löcher199
8.14 Beschnitte201
8.14.1 Anforderungen201
8.14.2 Kurvenbasiert203
8.14.3 Flächenbasiert205
8.14.4 Hauptbeschnitt206
8.14.5 Aussparungen207
8.14.6 Freischnitte208
8.14.7 Abstellungen210
8.14.8 Verallgemeinerung211
8.15 Falze212
8.16 Bauteil mit Vorspannung227
8.16.1 Anforderungen227
8.16.2 Shape Morphing227
8.16.3 Türbiegung230
8.16.4 Verformungsvorgaben230
8.16.5 Arbeitsschritte231
8.16.6 Datenqualitätsprüfung231
8.17 Designflächen232
8.18 Sichtflächen234
8.18.1 Ausrundungen und Übergänge234
8.18.2 Konturen mit Krümmungssprüngen235
8.18.3 Krümmungsverlauf235
9 Konstruktion Strangpressprofile236
9.1 Anforderungen236
9.2 Übersicht der Methoden238
9.3 Flächenbasierter Profilaufbau239
9.3.1 Erstellung der Profilkurven und -flächen239
9.3.2 Aufteilung des Profils in Bereiche241
9.3.3 Profile mit internen Kontaktflächen243
9.4 Solidbasierter Profilaufbau244
9.4.1 MultiSectionSolid244
9.4.2 Ribs246
9.5 Anwendungsfälle247
9.5.1 Konstante Querschnitte247
9.5.2 Variabler Querschnitt247
10 Konstruktion Gussteile248
10.1 Begriffe248
10.2 Gusstechnische Gestaltung249
10.3 Kategorien von Gussbauteilen250
10.3.1 Schalenbauteile250
10.3.2 Vollkörperbauteile251
10.4 Entformung251
10.4.1 Entformungswinkel251
10.4.2 Entformung in Hauptachsenrichtung252
10.4.3 Maximale Projektionsfläche253
10.5 Entformungsrichtung und Referenzachsen254
10.5.1 Schalen- oder Vollmaterialentformung255
10.6 Einschalige Bauteile256
10.6.1 Flächenbasierter Aufbau256
10.6.2 Volumenartige Ergänzungen257
10.6.3 Trennfläche258
10.7 Mehrschalige Bauteile260
10.7.1 Analyse der Bauteilfunktionen261
10.7.2 Formkörper erstellen262
10.7.3 Formkörper begrenzen262
10.7.4 Schalenkörper erstellen264
10.8 Ableitung der Kerne und Schieber266
10.8.1 Innenform als Abzugskörper266
10.8.2 Abzugskörper aus Formkörper267
10.8.3 Bewertung der Features268
10.8.4 Abzugskörper mit Schalenfeature270
10.8.5 Strukturbaum271
10.8.6 Nutzung verlinkter Kopien272
10.9 Werkzeugteilung und Entformung273
10.9.1 Aufteilung Außen- und Innenform273
10.9.2 Festlegung der Funktionsflächen274
10.9.3 Aufteilung der Formkörper275
10.9.4 Aufteilung des Werkzeugs276
10.10 Befestigungsaugen279
10.11 Verstärkungsrippen283
10.11.1 Konzeptvorgaben283
10.11.2 Höhenbegrenzung284
10.11.3 Rippengrundkörper284
10.11.4 Entformungsschrägen285
10.11.5 Rippenausrundung286
10.11.6 Gestaltung der Rippenknoten288
10.11.7 Wabenformverrippung291
10.11.8 Rippenverlauf entlang einer Wand294
10.12 Lokale Aufdickungen300
10.13 Variable Wandstärken302
11 Konstruktion Gussteile mit FMP306
11.1 Allgemein306
11.2 Eigenschaften307
11.3 Toolbar-Übersicht312
11.4 Strukturierung mit FMP315
11.4.1 Strukturierungselemente315
11.4.2 Strukturierungsmöglichkeiten316
11.4.3 Arbeitsweisen der FMP-Features317
11.4.4 Ziele einer Strukturierungsmethodik319
11.4.5 Strukturierungsmethodik319
11.4.6 Integration in bisherige Methodik320
11.5 Gestaltung der Entformung322
11.5.1 Wandstärke und Schalenöffnung322
11.5.2 Vollkörper323
11.5.3 Schalenkörper geschlossen324
11.5.4 Schalenkörper offen325
11.5.5 Aufbau mit mehreren Kernen326
11.6 Formgestaltung der Kunststoffschalen330
11.6.1 Flächenartige Formgestaltung330
11.6.2 Räumliche Formgestaltung333
11.7 Bauteil mit mehreren Kernen/Schiebern336
11.7.1 Außenform erstellen336
11.7.2 Schalenkörper erstellen337
11.7.3 Aufteilung der Kerne definieren338
11.8 Rippenkonstruktion339
11.8.1 Anwendungsbeispiel339
11.8.2 Feature Reinforcement340
11.8.2.1 Automatische Begrenzung desRippenkörpers341
11.9 Rundsicken342
11.9.1 Anwendungsbeispiel342
11.9.2 Shellable Feature nur mit offenen Verlaufskonturen342
11.10 Flanschkonstruktion344
11.10.1 Einschalige Bauteile344
11.10.2 Mehrschalige Bauteile345
11.11 Schraubbefestigungen345
11.11.1 Lochverstärkung345
11.11.2 Freilegung347
11.12 Ausrundungen348
11.12.1 Ausrundungsfeature348
11.12.2 Ausrundungsmethodik348
11.12.3 FMP – Option: Intersection radius349
11.12.4 FMP – Feature Edge Fillet350
11.12.5 FMP – Functional Edge Fillet351
11.12.6 Part Design - Intersection fillet352
11.12.7 Ausrundung einer importierten FMP-Konstruktion353
11.12.8 Zusammenbau bei importierter FMP-Konstruktion353
11.12.9 Vollkörperaufbau mit Reduzierung zur Schale355
12 Konstruktion Ziehwerkzeuge356
12.1 Anforderungen356
12.2 Begriffe358
12.3 Einführung360
12.4 Startmodell364
12.5 Aufarbeitung der Rohbauteile368
12.6 Externe Vorgaben371
12.7 Bauteilpositionierung373
12.8 Platinentrennung374
12.9 Ziehzarge376
12.10 Abklappungen377
12.11 Überbiegung383
12.12 Ankonstruktion386
12.12.1 Formerweiterung386
12.12.2 Verdrängungskörper387
12.12.3 Tangentiale Ankonstruktionen388
12.12.3.1 Beschnittkurven390
12.12.3.2 Anschlusskurve393
12.12.3.3 Anschlussfläche398
12.12.3.4 Verbindungsfläche400
12.13 Ziehköpfe409
12.13.1 Profilverlängerung409
12.13.2 Profilaufweitung411
12.13.3 Profilabschluss414
12.14 Ziehwulst416
12.15 Zargenverrundung418
12.16 Eckausrundungen420
12.17 Blechfluss421
12.18 Stempel und Matrize422
12.19 Beschnittmesser423
13 Literaturverzeichnis426
Index428

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