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Bemaßung und Tolerierung von Kunststoff-Bauteilen

Maße und Abmaße – Form- und Lagetoleranzen – Tolerierungsprinzipien – Werkzeug und Prozess – Maßketten am Teil – Qualitätsfähigkeit sichern Studienausgabe

von Klein, Bernd Fach: Technik/ Ingenieurwesen;

Die Ausbildung von Ingenieuren und Technikern hat normalerweise ihren Schwerpunkt in der Gestaltung, Auslegung und Berechnung von Konstruktionen aus Metallen. Darüber hinaus haben natürlich Kunststoffe einen festen Platz gefunden, weil sich bestimmte Anwendungen eben besser mit synthetischen Werkstoffen abdecken lassen. Viele Anwender tun sich aber schwer mit Kunststoffen, weil sie deren Verhalten nicht richtig einschätzen können. So können sich die Kurzzeit-, Langzeit- und Betriebseigenschaften von Kunststoffen ändern durch Belastung, Temperatur und Zeit, Technoklima (Quellen, Alterung, Versprödung), Kriechen und Relaxation sowie durch Verarbeitungsbedingungen und den Formgebungsprozess. Diese Faktoren wirken sich auf die Belastbarkeit sowie die Maß- und Geometriehaltigkeit aus. Das Buch zeigt diese Zusammenhänge auf, wobei der besondere Fokus auf den Maß- und Winkelveränderungen sowie den Form- und Lageveränderungen am Produkt liegt. Die gezeigten Tolerierungsfälle berücksichtigen den aktuellen Stand der DIN EN ISO-Normung.
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Details
ISBN 9783838551791
UTB-Titelnummer E5179
Auflagennr. 4. Aufl.
Erscheinungsjahr 2018
Erscheinungsdatum 26.11.2018
Einband Nein
Formate UTB e-Only
Originalverlag UVK
Umfang 353 S.
Inhalt
0 Allgemeines
1 Maß- und Toleranzanforderungen
1.1 Herstell- und Montierbarkeit
1.2 Qualitätsgerechte Gestaltung
1.2.1 Austauschgerechte Auslegung
1.2.2 Solleigenschaften von Bauteilen
1.2.3 Qualitäts- und prozessfähige Toleranzen
1.2.4 Statistische Prozessregelung
1.2.5 Prüfanforderungen
1.3 Kostenentwicklung
1.4 Formteil-Qualität
2 Fertigungs- und anwendungsbedingte Maßungenauigkeiten
3 Eigenschaften von Kunststoffen
4 Maßabweichungen bei der Herstellung
4.1 Maßbildung beim Urformen
4.2 Erreichbare Genauigkeiten beim Pressen, Prägen und Gießen
4.3 Allgemeintoleranzen und Urformen
4.4 Formteilgestalt
4.5 Erreichbare Genauigkeit beim Extrudieren
4.6 Maßbildung beim Umformen
4.7 Maßbildung bei spanender Bearbeitung
5 Maßtoleranzen für formgebende Werkzeuge
5.1 Toleranzzuordnung
5.2 Abstimmungsprobleme
6 Fertigungs- und anwendungsbedingte Maßabweichungen
6.1 Maßbezugsebenen
6.2 Toleranzabstimmung
6.3 Passungen
6.4 Anwendungstoleranzen
6.4.1 Kunststoff-Gleitlager
6.4.2 Kunststoff-Zahnräder
7 Maße und Toleranzen für Fertigteile aus Gummi
7.1 Herstelltoleranzen für Formteile
7.1.1 Toleranzklassen
7.1.2 Grenzabmaße
7.2 Herstelltoleranzen für Extrusionsteile
7.3 Herstelltoleranzen für Kalandrierte Bahnen
7.4 Herstellbare Form- und Lagetoleranzen
7.4.1 Ebenheitstoleranz
7.4.2 Parallelitätstoleranz
7.4.3 Rechtwinkligkeitstoleranz
7.4.4 Koaxialitätstoleranz
7.5 Funktionstoleranzen
8 Geometrische Produktspezifizierung
8.1 Entstehung von Maß- und Geometrieabweichungen
8.2 Vereinbarungen zur Maßtolerierung
8.3 Theoretisch exaktes Ma
8.4 Geometrietoleranzen
8.5 Minimum-Bedingung
8.6 Stufenmaße
8.7 Zeichnungseintragung
8.7.1 Angabe von Maßen in einer Zeichnung
8.7.2 Beschreibung der Angaben am tolerierten Element
8.8 Festlegung der Toleranzzone
8.8.1 Zuweisung der Toleranzzone
8.8.2 Gemeinsame Toleranzzone
8.8.3 Begrenzung der Toleranzzone
8.8.4 Projizierte Toleranzzone
8.9 Bildung von Bezügen
8.9.1 Grundlagen
8.9.2 Bezugselemente
8.9.2.1 Kanten und Flächen
8.9.2.2 Mittelachsen als Bezüge
8.10 Zeichnungseintragung von Bezügen
8.10.1 Mehrere Bezugselemente
8.10.2 Bezug aus mehreren Bezugsflächen
8.10.3 Bezugsstellenangaben
8.11 Bildung von Bezugssystemen
8.12 Referenzen als Hilfsbezüge
9 Tolerierungsprinzipien
9.1 Anforderungen an Zeichnungen
9.2 Funktionsbeschreibung
9.2.1 Maximum-Material-Zustand/MMC
9.2.2 Maximum-Material-Ma
9.2.3 Minimum-Material-Zustand/LMC
9.2.4 Minimum-Material-Ma
9.2.5 Material-Bedingungen
9.2.6 Wirksames Maximum-Material-Ma
9.3 Der Taylor sche Prüfgrundsatz
9.4 Unabhängigkeitsprinzip
9.5 Hüllprinzip
9.6 Maximum-Material-Bedingung
9.6.1 Beschreibung der Maximum-Material-Bedingung
9.6.2 Eingrenzung der Anwendung
9.6.2.1 Hüllbedingung
9.6.2.2 Wirkung der Hülle im Tolerierungsgrundsatz
9.6.3 Prüfung der Maximum-Material-Bedingung
9.6.4 Tolerierung mit dem Toleranzwert „0
9.6.5 Festlegung von Prüflehren
9.7 Minimum-Material-Bedingung
9.7.1 Anwendung
9.8 Reziprozitätsbedingung
9.9 Passungsfunktionalität
10 Maß-, Form- und Lagetoleranzen
10.1 Bedeutung für die Herstellung
10.2 Toleranzbegrenzungen
10.3 Angabe der Toleranzzonen
10.4 Formtoleranzen
10.4.1 Geradheit
10.4.2 Ebenheit
10.4.3 Rundheit
10.4.4 Zylinderform
10.5 Profilformtoleranzen
10.5.1 Linienformprofil
10.5.2 Flächenformprofil
10.6 Lagetoleranzen
10.6.1 Richtungstoleranzen
10.6.1.1 Neigung
10.6.1.2 Parallelität
10.6.1.3 Rechtwinkligkeit
10.6.2 Ortstoleranzen
10.6.2.1 Position
10.6.2.2 Konzentrizität bzw. Koaxialität
10.6.2.3 Symmetrie
10.6.3 Lauftoleranzen
10.6.3.1 Rundlauf
10.6.3.2 Gesamtlauf
10.6.4 Gewinde
10.6.5 Freiformgeometrien
10.7 Tolerierung von Längenmaßen
11 Toleranzverknüpfung durch Maßketten
11.1 Entstehung von Maßketten
11.2 Bedeutung des Schließmaßes und der Schließtoleranz
11.2.1 Vorgehen bei der Untersuchung von Toleranzketten
11.3 Berechnung von Toleranzketten
11.3.1 Worst Case
11.3.2 Arithmetische Berechnung
11.3.3 Vorgehensweise
11.3.4 Bestimmung der Extremwerte von Kreisquerschnitten
11.3.5 Maßkette mit „ebenen“ Maßen
11.4 Form- und Lagetoleranzen in Maßketten
11.5 Statistische Tolerierung
11.5.1 Erweiterter Ansatz
11.5.2 Mathematische Grundlagen
11.5.2.1 Beispiel zur statistischen Tolerierung
12 Interpretation und Festlegung Toleranzen
12.1 Festlegung von Form- und Lagetoleranzen
12.2 Interpretation von Toleranzen
13 Temperaturabhängigkeit der geometrischen Eigenschaften
13.1 Wärmedehnung
13.2 Übertragung auf Passmaße
13.3 Simulation an einer Spielpassung
13.4 Grenztemperatur
14 Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit
14.1 Technische Oberflächen
14.2 Herstellbare Oberflächenrauheiten
14.3 Symbolik für die Oberflächenbeschaffenheit
14.3.1 Oberflächencharakterisierung
14.3.2 Filter und Übertragungscharakteristik
14.3.3 Definition der Oberflächenkenngrößen
14.3.4 Zeichnungsangaben für Oberflächen
14.3.5 Zeichnungsangaben für Oberflächenrillen
15 Unterschiede zwischen ISO und ASME
15.1 ASME-Standard
15.2 Symbole und Zeichen
15.2.1 Maßeintragung
15.2.2 Unterschied zwischen Millimeter und Inch-Bemaßung in ASME
15.2.3 Eintragung von Toleranzen
15.3 Besonderheiten der Maßangabe in ASME
15.3.1 Radientolerierung
15.3.2 Begrenzende Toleranzangaben
15.3.3 Darstellung von Bohrungen und Senkungen
15.3.4 Kennzeichnung statistischer Toleranzen
15.3.5 Tolerierung einer Tangentenebene
15.4 Tolerierungsprinzipien
15.4.1 Bedeutung
15.5 Definition der Materialprinzipien in ASME
15.5.1 Struktur der Toleranzprinzipien
15.5.2 Unterschiede in der Begriffsdefinition
15.5.3 Anwendung einer Materialbedingung
15.6 Form- und Lagetoleranzen
15.6.1 Ebenheitstolerierung bzw. Koplanarität
15.6.2 Profil- und Positionstolerierung
15.6.3 Mehrfachtoleranzrahmen
15.6.4 Profiltoleranzen
16 Prozessspezifikationen der Urformtechnik
16.1 Technologische Restriktionen
16.2 Teilungsebene und Auswerfer
16.3 Werkzeugspuren
16.4 Versatz
16.5 Gratrippe
16.6 Formschrägen
16.7 Maßanalyse
17 Geometrische Produktspezifikation/GPS
17.1 Konzeption
17.2 Normenkette
18 Erfahrungswerte für Form- und Lagetoleranzen
19 Übungen zur Zeichnungseintragung
19.1 Form- und Lagetoleranzen in Zeichnungen
19.2 Eintragung von Formtoleranzen
19.3 Eintragung von Profiltoleranzen
19.4 Eintragung von Lagetoleranzen
19.4.1 Richtungstoleranzen
19.4.2 Ortstoleranzen
19.5 Eintragung von Bezügen
19.6 Oberflächensymbole in technischen Zeichnungen
20 Normgerechte Anwendungsbeispiele
21 Fallbeispiele
22 Literaturverzeichnis
23 Sachwortverzeichnis
Autoreninfo

Klein, Bernd

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Bernd Klein war 28 Jahre lang Leiter des Fachgebietes für Leichtbau-Konstruktion an der Universität Kassel. Seine Arbeitsgebiete waren Konstruktiver Leichtbau, FEM, Konstruktionsmethodik und Betriebsfestigkeit. Er verfügt über zwölf Jahre Erfahrung im Maschinen- und Fahrzeugbau und ist seit 32 Jahren in der beruflichen Weiterbildung engagiert. Über fünfzehn Jahre leitete er den Arbeitskreis E&K beim VDI und war sieben Jahre Vorsitzender des VDI-Nordhessen.

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Kundenmeinung von K. Fota

Umfassender Überblick und vertiefende Informationen für den Bereich der Kunststoffe. Durch die sehr gut aufgearbeiteten Anwendungsbeispiele wird die gesamte Thematik anwendungsnah dargestellt.

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