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Matthias Roder

• Die Werkzeugkonstruktion der AUDI AG wird zukünftig drei neuen Herausforderungen gegenüberstehen. Das sind die kontinuierliche Steigerung der Produktivität durch Erhöhung der Hubzahlen, mit der Forderung nach massereduzierten Komponenten. Die zunehmende Komplexität der Blechteile und eine Verringerung der Anzahl von Operationsstufen. Diese Situation erfordert die Erweiterung des Aufgabenfeldes eines Werkzeugkonstrukteurs. Durch die gestiegene Funktionalität des CAD- Systems CATIA V5 eröffnen sich neue Möglichkeiten. Mit der Bereitstellung des Wissens über programmspezifische Funktion kann bereits während der Konstruktion eine Analyse auf der Basis der FEM durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden Schieberkonstruktionen unter Anwendung der FEM- Umgebung in CATIA analysiert. Die statische Untersuchung eines Füllschiebers aus einem Seitenwandrahmen- Werkzeug zeigt die kritischen Stellen der Konstruktion, verdeutlicht aber auch die Unkenntnis der realen Prozesskräfte bei formenden Werkzeug in weggebundenen Pressen. Erste Anhaltswerte liefert ein Versuch mit Druckmessfolien im formgebenden Bereich. Diese Arbeit beschäftigt sich weiterhin mit der Topologieoptimierung von gegossenen Werkzeugbauteilen. Die Erprobung des etablierten FE- Systems OptiStruct auf Schieberkonstruktionen erfordert zunächst die Auswahl geeigneter Optimierungsvarianten. Mit der anschließenden Nachkonstruktion der ausgegebenen Designvorschläge und einer form- und gießtechnischen Beurteilung wird die Anwendbarkeit nachgewiesen. Im Vergleich zu den Ursprungskonstruktionen löst sich die meist angewandte einhüllende Struktur auf und wird durch eine dichtere Verrippung ersetzt. Durch die veränderte Struktur und einer Verminderung der Gusswandstärken ergibt sich eine Masseeinsparung.