Hier finden Sie eine Auswahl relevanter Veröffentlichungen über MAGMA-Anwendungen oder Entwicklungsthemen speziell zum Thema Gussteil-Design.

Von der Simulation zur gießtechnischen Optimierung

Die heute an gießtechnische Entwicklungen gestellten Anforderungen erfordern Methoden und Werkzeuge, deren Einsatz maximale Robustheit und Wirtschaftlichkeit zu einem möglichst frühen Zeitpunkt sicherstellen. Im Unterschied zu realen Versuchen bietet virtuelles Experimentieren viel größere Freiheitsgrade.

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Gießprozess-Simulation macht Leichtbau möglich

Leichtbau hat sich in der Automobilindustrie und im Maschinenbau zu einer Schlüsseltechnologie ent­wickelt. Um das Potenzial dieser Technologie auszuschöpfen, müssen bereits im frühen Stadium der Bauteilentwicklung Konstruktion und Fertigung aufeinander abgestimmt werden. Nur dann kann sicher­gestellt werden, dass in hoch belasteten Bauteilbereichen auch die benötigte lokale Werkstofffestigkeit erreicht wird. Der Weg dorthin führt über die durchgängige Integration der Fertigungssimulation in den CAE-Entwicklungsprozess.

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Den Gießprozess ausreizen

Zylinderblöcke aus Gusseisen zeigen eine ungleichmäßige Verteilung der mechanischen Eigenschaften. Unterschiedliche Wandstärken und der Gießprozess führen bei Eisenguss - Bauteilen zu einem inhomogenen Verlauf von Abkühlung und Erstarrung und zur ungleichmäßigen Ausbildung der Gefüge und Eigenschaften. Diese Faktoren resultieren auch in Eigenspannungen. Der Schlüssel zum Erfolg heißt "integrierte Gießprozesssimulation", bei der lokale Eigenschaften und Eigenspannungen mit einer Gießsimulation vorhergesagt und dann in die FE-Analysen und Lebensdauerberechnungen integriert werden.

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Integration lokaler Bauteileigenschaften gegossener Fahrwerksteile in die Betriebsfestigkeitsberechnung

Die Berechnung der Betriebsfestigkeit gegossener Bauteile wird derzeit immer noch unter der Annahme örtlich konstanter mechanischer Eigenschaften durchgeführt. In der Praxis weisen Gussbauteile jedoch eine inhomogene Verteilung der mechanischen Eigenschaften auf. Eine Gefügekenngröße, die bei Sand- und Kokillenguss eine brauchbare Korrelation zu den mechanischen Eigenschaften zeigt, ist der sekundäre Dendritenarmabstand (SDAS). Anhand eines Schwenklagers aus Aluminium wird mit Hilfe der Simulation des Gießprozesses der SDAS und die lokale Gefügeverteilungen berechnet. Die Ergebnisse der Gießsimulation werden anschließend auf das FE-Netz für die Festigkeitsberechnung übertragen und in eine Betriebsfestigkeitsberechnung integriert.

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