2015 VO ISM 01 - TU Dresden

Fakultät Maschinenwesen IOF Lehrstuhl Fügetechnik und Montage

„Industrielle Schraubenmontage“I. Vorlesung

Aktuelle Anforderungen an die Schraubmontage

28. Oktober 2015

Vorlesung „Industrielle Schraubenmontage“Aktuelle Herausforderungen bei der Schraubmontage

1. VO am 28.10.2015

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Fakultät Maschinenwesen Institut Fertigungstechnik Lehrstuhl Fügetechnik und Montage

1. Organisation und Inhalt der Lehrveranstaltung

2. Einbindung in die Schraubfachausbildung des DSV

3. Fügetechnische Einordnung der Schraubenverbindung

4. Kultur- und Industriegeschichte der Schraube

5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und deren Montage

6. Beispiele im Montagelabor

Inhalt der heutigen VorlesungGliederung


1. VO am 28.10.2015

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1. Organisation und Inhalte der LehrveranstaltungVorlesungsplan der Lehrveranstaltung1. Organisation und Inhalte der LehrveranstaltungVorlesungsplan der Lehrveranstaltung

9. Prüfungsvorbereitung

Januar 2016

1. Einführung, Begriffe• Begriffe, Definitionen• Heutige Anforderungen• Schraubbarkeit • Grundlagen

28.10.15

2. Grundlagen, Werkstoffe• Schrauben, Muttern• Werkstoffe• Beanspruchung

04.11.15

4. Blechverschraubungen• Gewindeformend• Leichtbau• Kunststoffe

09.12.15

Exkursion • Schraubenherstellung,• Automotiv

Chemnitz, Jan. 2016

8. Exkursion

Dresden, Jan. 2016

3. Schraubmontage• Komponenten und Auswahl von

Schraubsystemen• Anziehverfahren• Kategorien VDI 2862

11.11.15

5. Grundlagen Beanspruchung und Tragfähigkeit von SV

• Einführung in Berechnung • Kraft-Verformungs-Verhältnis• Mechanische + thermische Beanspruchung 16.12.15

6. Schraubmontage• Berechnungsbeispiel• selbst. Lösen & Sichern von SV• Prozesssicherheit,

Ganzheitliche BetrachtungenJanuar 2016


1. VO am 28.10.2015

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Primärliteratur Ergänzende Literatur

• Nachschlagewerke zur Fügetechnik, Werkstofftechnik und Prüfung, Konstruktion, Korrosion, Montage und zum Qualitätsmanagement

• DIN- und Werksnormen, VDI- und VDA-Richtlinien• VDI 2230 und DIN 18800-7

1. Organisation und Inhalte „Industrielle Schraubmontage“ Literatur & Ausbildungsunterlagen


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• BAUER, C.-O.: Handbuch der Verbindungstechnik. Leipzig: Fachbuchverlag Leipzig, 1999. ISBN: -3-446-14609-1

• DEUTSCHER SCHRAUBENVERBAND e.V.: ICS Handbuch: Industrielle Schraubmontage. 3. Aufl., Iserloh: H.-H. Mönnig Verlag, 2007. –ISBN 3-922-885-88-8

• ILLGNER; K.H.; ESSER, J.: Schraubenvademecum. 9. Aufl. Textron Verbindungstechnik GmbH & Co OHG, Rasch Verlag, 2001. -ISBN 3-935326-46-7

• WIEGAND, H.; KLOOS, K.-H.; THOMALA, W.: Schraubenverbindungen: Grundlagen, Berechnung, Eigenschaften, Handhabung. 5. Aufl., Berlin: Springer Verlag, 2007. –ISBN: 978-3540212829

• VDI-RICHTLINIE VDI 2230 Blatt 1: Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen. Ausg. 2.2003. Berlin: Beuth Verlag.

• VDI-RICHTLINIE VDI 2862: Einsatz von Schraubsystemen im Automobilbau. Ausg. 7.1999. Berlin: Beuth Verlag.

• DIN 18800-7: Stahlbauten – Ausführung und Herstellerqualifikation. Ausg. 09.2002. Berlin: Beuth Verlag.

1. Organisation und Inhalte „Industrielle Schraubmontage“ Wichtige Literatur


1. VO am 28.10.2015

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Grundmodul

Grundkurs und Seminare vom

Schraubenverband Pr

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an Hochschulen abgeschlossene

Lehrveranstaltungen

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ul I

-III

PrüfungModul I

PrüfungModul II

PrüfungModul III

Modul I

Konstruktion und Berechnung

(mit Übung)

Modul II

Montage und Qualitätsmanagement

(mit Praktikum)

Modul III

Werkstoffe und Werkstoffprüfung

(mit Praktikum)

(8 DS)WS 10/11

(12 DS)Oktober 2011

(12 DS)Oktober 2011

(12 DS)November 2011

Nov

. 201

1

März 2011

2. Einbindung in die Schraubfachausbildung des DSVDurchführung der Schraubfachausbildung


1. VO am 28.10.2015

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3. Fügetechnische Einordnung


1. VO am 28.10.2015

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Das Fügeverfahren „Schrauben“ gehört nach DIN 8593-3 in die Untergruppe „Anpressen, Einpressen“:Fügen durch Anpressen mittels selbsthemmenden Gewinde, bei den Füge- und Hilfsteile im Wesentlichen nur elastisch verformt werden und ungewolltes Lösen durch Kraftschluss verhindert wird.

„Fügen“ ist nicht mit „Montieren“ gleichzusetzen!„Montieren“ wird zwar stets unter Anwendung von Fügeverfahren durchgeführt, es schließt jedoch zusätzlich auch alle Handhabungs- und Hilfsvorgänge einschließlich Messen und Prüfen mit ein.

3. Fügetechnische EinordnungBegriff „Schraubmontage“


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Die Schraubbarkeit ist die Eigenschaft einer Schraubenverbindung, bei welcher die Werkstoffe, Konstruktion und Fertigung ganzheitlich betrachtet, deren betriebsmäßige Beanspruchungen gewährleistet.Eine beanspruchungs- und funktionsgerechte sowie wirtschaftliche Auswahl, Gestaltung und Optimierung von Schraubenverbindungen erfordern eindeutig definierte Zielgrößen und die Erfassung der dafür relevanten Randbedingungen und Zusammenhänge.

3. Fügetechnische EinordnungAnforderungen der Schraubmontage


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• Kraftschlüssiges Fügen von Bauteilen mit Fügeelement

• lösbaren Verbindung (einfache Demontage)

• Umfangreiches Normenwerk zur Gestaltung von SV der universellen Einsetzbarkeit

• praxisbewährte Berechnungsvorschriften (z. B. VDI 2230) für komplexe Beanspruchungen

• Eignung für hochbelastete und sicherheitsrelevante Fügeverbindungen

• Eignung für viele metallische und nichtmetallische Fügeverbindungen und deren Mischverbindungen

• Einfache, schnelle, flexible und automatisierbare Handhabung unter vielfältigen äußeren Bedingungen und meist kostengünstiger Gerätetechnik

• Einfache Messung und somit Nachweis der Fügeverbindung für eine prozesssichere Montage

3. Fügetechnische EinordnungFügetechnische Charakterisierung von Schraubverbindungen


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4. Kultur- und Industriegeschichte der Schraube250 v. Chr.: Archimedische Schraube

• Bewegungsschraube zumFördern von Flüssigkeiten, Schlämmenden

• zur Bewässerung des Landes und zur Wasserversorgung derBevölkerung genutzt

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Schema der Archimedischen Schraube

• spiralförmige Rinnen• robuste Bauart für schwere

Schlämme

• Archimedes (um 285-212 v. Chr.)• griechischer Mathematiker

1)

1)


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4. Kultur- und Industriegeschichte der Schraube50 n. Chr.: Römisches Spekulum

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Chirurgisches Instrument meist aus Bronze (Feinmechanik)

• Spindeln vergossen und anschließend gefeilt

• medizinisches Gerätz. B. für gynäkolog.Untersuchungen

2)


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4. Kultur- und Industriegeschichte der Schraube150 n. Chr.: Schraubpresse / Bewegungsschrauben

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Schraubpresse aus Eichenholz mit großen Durchmessern und Ganghöhen, z. B. zum Wein- und Olivenpressen

• Prinzip der Schreinerwerkbank bis ins 20. Jh.

• Nachbau (1984) Weinkelter zu Dirmstein

4)

4)


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500 n. Chr.: Schrauben an Schmuck

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Verschlüsse von Armreifen• meist Linksgewinde

• Schraube mit spiralförmigaufgelöteten Gewindedraht

• meist konische Gewindeform

4)

4)



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1498 n. Chr.: Schrauben an Ritterrüstung

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Nürnberger Harnisch, mit Befestigungsschrauben

• Schrauben zur Befestigung von Helm und Schulterstück am Brustteil

• bis 1490 findet man nur Niete, Lederschnallen und Lederschleifen

1)



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1500 n. Chr.: Leonardo Da Vinci

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

Selbstbildnis um 1512(Rötelzeichnung, Biblioteca Reale, Turin)

Leonardo da Vinci (1452 – 1519)entwickelt viele verschraubteProdukte, vor allem Lasthebesysteme

1)



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1500 n. Chr.: Leonardo Da Vinci

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• Aufrichten von Säulen nach Da Vinci

• Ähnlich: das Ausrichten von Geschützrohren

• große Bewegungsspindeln aus Metall gegossen und anschließend gefeilt

• zweiarmiges Heben mit Hilfe von Schrauben

1)

1)



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1770 n. Chr.: Schraubendreher

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.• frühe Schraubendreher

waren Einsätze für die Bohrspindel (ähnlich heutiger Bits)

• verwendet im Möbelbau zum Befestigen der Beschläge und Bänder

• 1797: Erfindung der Drehmaschine ermöglicht die industrielle Produktion von Schrauben

2)



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ab 18. Jahrhundert

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• 1900: Kontermuttern• Kontermutter kleiner zur

Materialeinsparung• ab Ende des 19.Jh. Ist

bekannt, dass die obere Mutter die volle Last trägt

• 1890: Form heutiger Gewindebohrer

2)

2)



1. VO am 28.10.2015

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1968: ISO R 898/1

250 v. Chr.

50 n. Chr.

150 n. Chr.

500 n. Chr.

1498 n. Chr.

1500 n. Chr.

1588 n. Chr.

1595 n. Chr.

1700 n. Chr.

1770 n. Chr.

ab 1800 n. Chr.

1968 n. Chr.

1977 n. Chr.

• 1968: ISO R 898/1Mechanische Eigenschaften von Schrauben, Blechschraubengewinde werden genormt

• um 1900: Auswahl von verschiedenen Schraubenkopf-Formen

• Beginn der Normung (erforderlich für die industrielle Herstellung von mechanischen Produkte

DIN EN ISO 898-1, Mechanische Eigenschaften von Verbindungs-elementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl, Teil 1: Schrauben

DIN EN 20898 Teil 2 (ISO 898 Teil 2), Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen, Teil 2: Muttern

2)



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4. Kultur- und Industriegeschichte der SchraubeIndustriegeschichte der Schraube

2000 Erste industrielle Aluminiumschrauben

1977 Gründung des Deutschen Schraubenverbandes e.V.

1946 Gründung der ISO (Beitritt Deutschland 1952)

1930 INBUS (Erst-Hersteller Bauer & Schaurte)

1928 Erste hochfeste vergütete Schrauben wesentlicher Einfluss auf Konstruktion von Maschinenelementen

1923 Normung Metrisches Gewinde

1921 Normung Withworth-Gewinde

1914-1918 Problem der Alliierten mit verschiedenen austauschbaren Schraubsystemen

1847 Erste automatische Kaltpresse (WARD)

1834 Erste Mutternpresse (Arnold)

1830 OLIVER erfindet die erste Schraubenpresse zur WarmumformungQuelle: Naumann, F: Die Deutsche Schraubenindustrie –Historie und Entwicklung. DVM-Tag 2004

siehe VO II


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1) Prof. Dr. Treue, W.: Kulturgeschichte der Schraube: Von der Antike bis zum achtzehnten Jahrhundert. Verlag F. Bruckmann München, 1955

2) www.hp-gramatke.de

3) www.Wikipedia.de

4) Museum Würth und Archäologisches Landesmuseum Baden-Württemberg: Die Schraube zwischen Macht und Pracht: Das Gewinde in der Antike. Jan Thorbeke Verlag Sigmaringen , 1995

ISBN 3-7995-3628-0

4. Kultur- und Industriegeschichte der SchraubeQuellenverzeichnis


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5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und -montageHeutige Anwendung von Schraubenverbindungen


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Kategorie Auswirkungen bei Versagen Beispiele

A Mittelbare oder unmittelbare Gefahr für Leib und Leben

• Fahrwerksverschraubung• Radverschraubung• Bremssystemverschraubung

B Liegenbleiber • Motorverschraubungen(z.B. Zylinderkopf-, Pleuelverschraubungen)

C Verärgerung des Kunden • Korrodierte Schrauben• Lose Schrauben, die zu

Geräuschentwicklung führen

5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und -montageSicherheitsaspekte – Verschraubungskategorien nach VDI 2862


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Schraubgeräte

5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und -montageÜbersicht der Schraubtechnik


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• Anwendung neuer Werkstoffe und Werkstoffkombinationen (Magnesium- und Aluminiumlegierungen, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe)

• Forderung nach beanspruchungs- und montagegerechter Konstruktion, insbesondere von Leichtbauverschraubungen

• Erhöhung der Prozesssicherheit der Schraubmontage bei größer Produktflexibilität und geringeren Montagezeiten

• Recyclinggerechte Gestaltung durch ökologische und trotzdem leistungsgesteigerte Korrosionsschutzschichten

• Verbesserung der tribologischen Eigenschaften

• Erhöhung Komplexität und Funktionalität der Verbindungselemente

• Verkürzung der Entwicklungszeiten durch Simulation beanspruchungs- und funktionsgerechter Konstruktionen, der Umform- und Wärmebehandlungs-prozesse sowie des Montageprozesses

• Neue Strategien zur Programmierung, Bedienung und Steuerung der Schraubsysteme

• Einbindung der Montage- und Produktparameter in elektronische Netzwerke

5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und -montageHeutige Anforderungen an die industrielle Schraubmontage


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28.10.2015

ca. 2700 Verschraubungen davon 240 Kategorie A

BMW E46

Quelle: Beyer, Darmstadt 2006Quelle: Haberling (AUDI)

Automotiv-Forderung an die Herstellungsqualität 10…200 ppm

Erhöhung Komplexität und Funktionalität der Elemente

Neue Dimensionen mechanischer und korrosiver Beanspruchung

Höchste Montageanforderungennach VDI 2862

Leichtbau mit Aluminiumschrauben

Umstellung im Stahlbau aufEurocodes und DIN EN 1090

Bild: August Friedberg GmbH Bild: LISI automotiv Bild: ESKS automotiv

Bild: IMO Leipzig

5. Herausforderungen an Schraubenverbindungen und -montageHeutige Anforderungen an die industrielle Schraubmontage


1. VO am 28.10.2015

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Beispiele: 1. Prozesssicherheit in der Schraubmontage2. Leichtmetallverschraubungen3. Dünnblechverschraubungen

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der Schraubindustrie


1. VO am 28.10.2015

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Schraubenverbindung SchraubmontageZuverlässigkeit

SicherheitWirtschaftlichkeit

NachhaltigkeitvonBauteil, Baugruppe,

FunktionFertigungs-prozess

1.Teileentnehmen

15%

2. Schraube ansetzen /

heften30%

3. Schrauber ansetzen

25%

5. Schrauber ablegen 13%

4. Schraube anziehen

17%

Zielführender Arbeitsschritt:

Beispiel: Manuelle Montage mit elektrisch kontrollierten Impulsschraubern2)

2) Werthe: Vortrag UA „Schraubmontage“ 2002

Beispiel: VW Transporter T41)

durchschnittliche Fertigungszeit: ca. 53 hdavon Schraubmontage: ca. 3 h

1) Werthe: Vortrag UA „Schraubmontage“ 2007

ca. 2300 Verschraubungen

davon ca. 240 Kategorie A nach VDI 2862

Beispiel: BMW E463)

3) Beyer: Darmstadt 2006

Beispiel 1: Prozesssicherheit der industrielle Schraubmontage 6. Beispiele und aktuelle Innovationen der Schraubindustrie


1. VO am 28.10.2015

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Zuführen Einschrauben Anziehen

Schr

aube

/ B

aute

ilB

it / S

chra

ube

Kuppeln AnziehenZuführen

möglicheProzessfehler

Findefehler

Cam-out-Effekte

FindefehlerVerkantenFressen

VJ

Winkelversatz Φ = 0

X > 0 Lateralversatz X = 0

Winkelversatz Φ > 0Positionieren Orientieren Eindrehen

Winkelversatz Φ > 0 Winkelversatz Φ = 0Lateralversatz X > 0 Lateralversatz X = 0

OrientierenPositionieren Eindrehen

KontrollierenFügenDIN 8593

HandhabenVDI 2860

Montage

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 1: Teilprozesse der Schraubmontage – Begriffe, Definitionen


1. VO am 28.10.2015

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Einflussparameter auf den Einschraubprozess

Einflussparameter auf den Einschraubprozess 6. Beispiele und aktuelle Innovationen der Schraubindustrie


1. VO am 28.10.2015

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• Auswahl- und Dimensionierung von Gewindeenden als FügehilfenZielstellungen:

Analytische und experimentelle Betrachtungen:

Geometrien von Gewindeenden:

• Gestaltung der Ansatzspitze durch trigonometrische Modelle• allgemeingültiger Algorithmus zur Optimierung der Gewindeendegeometrie mit Hilfe der experimentelle

Prozessanalyse• Modell „Klemmlänge – Gewindeende“ als einfache und schnelle Methode zur Abschätzung der

grenzklemmlänge• Untersuchungen von Sonderformen (z.B. MAHtraed®, Acupoint® ; gewindeformende S.)

• Zusammenfassung der Erkenntnisse in allgemeinen Auswahl- und Gestaltungsregeln und einer Entscheidungsmatrix

PC PF LD TC RN RL

herstellerspezifische GeometrienStandardisierte Geometrien nach DIN EN ISO 4753

Gewindeenden als Fügehilfen6. Beispiele und aktuelle Innovationen der Schraubindustrie


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Kraftangriffe

• zweidimensionale Berechnung der Wirkkräfte

an den Kraftangriffsflanken

• Ermittlung von Grenzkippwinkel zur Bestimmung des maximalen Winkelversatzes

• FEM-Simulation zur Beurteilung:

• a) Einfluss von Winkel- und Axialversatz in Abhängigkeit von der Kontakttiefe

• b) Bewerten des Übertragung- und Anziehverhaltens

• Zusammenfassung der allgemeinen Auswahl- und Dimensionierungsregeln

• Bewertungsmatrix für eine beanspruchungs- und funktionsgerechte Auswahl des Kraftangriffs

Standardisierte Geometrien nach DIN und Werksnormen:

Weitere analytische und experimentelle Betrachtungen:

FX

FT

FN

90°

MA

r

Analytische Betrachtungen:

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieAuswahl geeigneter Kraftangriffsgeometrien


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Lösung:Anwendung von Aluminiumschrauben

2 31

Saugrohr mit den Fügestellen:1. Sammler / Oberteil2. Oberteil / Unterteil3. Unterteil / Motorblock

Zielstellung:Lösbares Fügen von Leichtmetallbauteilen (AZ91)Gewährleistung der Festigkeits- und Korrosionseigenschaften bei hohen Temperaturen (bis 130°C)Kleine Baumaße der Bauteile durch kleinstmögliche Schraubenabmessungen und EinschraubtiefenGeringe Kosten

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 2: Verschraubungen von Magnesiumbauteilen


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• Geringe thermische Zusatzlasten durch ähnliche thermische AusdehnungskoeffizientenaPMg=2610-6K-1, aSAl=23,810-6K-1

• Günstiges Verhältnis von Festigkeit (400N/mm²) zu Dichte (~2,7g/cm³), große Nachgiebigkeit (E~70kN/mm²)

•

• Kein zusätzlicher Korrosionsschutz notwendig

• Aluminiumschrauben erzielen im Vergleich zu Stahl einen erheblichen Gewichtsvorteilbeim Einschrauben bis zur kritischen Einschraubtiefe

900

12 kN

18 kN

6 kN

Stahlschraube

Vorsp

annk

raft

Vorspannkraft-verlust

Versuchszeit [h]

10 kNAluminiumschraube

für thermisch beanspruchte Magnesiumbaugruppen:

130° 20°

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 2: Anwendung von Aluminiumschrauben


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Que

lle: D

r.-I

ng. C

. Hab

erlin

g (D

arm

stad

t 200

9)


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Que

lle: D

r.-I

ng. C

. Hab

erlin

g (D

arm

stad

t 200

9)


1. VO am 28.10.2015

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1. Erwärmen des Blechs durch Andrückkraft und hohe Drehzahl2. Durchdringen des Materials mit der konischen Schraubenspitze3. Ausformen des zylindrischen Durchzugs4. Spanloses Furchen eines metrischen lehrenhaltigen Mutterngewindes5. Durchschrauben6. Anziehen der Schraube mit eingestelltem Drehmoment

2.1. 3.

4. 5. 6.

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 3: Ablaufphasen der FDS ® Verschraubung

Die EJOT FDS® Schraube

• hoher Gewindetraganteil

• große Montagesicherheit

• hohe Festigkeiten

• dynamisch sicher

• mehrfach wiederholverschraubbar

• mit und ohne Vorloch einsetzbar

• kostensenkend


1. VO am 28.10.2015

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Schraubenkopf mit (Innen-)Antrieb

Tragendes Gewinde

Gewindeformzone

Fliesslochformzone

Schraubenspitze

Kalibrierabschnitt

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 3: Funktionsmerkmale der FDS ® Schraube


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Audi R8: FDS® Verschraubungen im Karosseriebau • Montage:• Einschraubmaterial:

- 1,5 bis 3,5 mm Alu-Strangpressprofil- 3 mm Aluminiumdruckguss

• Klemmteile aus Stahl und Aluminium ohne Durchgangsloch

• 310 FDS® M5 x 17 ohne Vorloch pro Karosserie

• Verschraubungen teilweise mit und ohne Klebstoffzwischenschicht

• Max. Klemmdicke 1,15mm

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 3: Anwendung der FDS ® Schraube


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• VELFA – Verbindungselemente für Faserverbundwerkstoffe aus Aluminium

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 3: Anwendung der FDS ® Schraube


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28.10.2015

Forschung• Direktverschraubung in Leichtmetalle, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe

Quellen: Diplom- und Belegarbeiten an der TU Dresden (2002-2015)


1. VO am 28.10.2015

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28.10.2015

• Revisionsversuche für DIN-Ausschuss „Gewindeformende Schrauben nach DIN 267-30“

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 4: Gewindeformende Schrauben


1. VO am 28.10.2015

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28.10.2015

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 5: Elektrisches Eigenschaftsprofil von Schraubenverbindungen


1. VO am 28.10.2015

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28.10.2015

Quelle: AIF „Stick-Slip-freie Schraubmontage“ (2012)

Maßnahmenkatalog

am Beispiel „Einfluss der Verlängerungen“:

Unterschiedliche Ausprägung der Prozessstörung durch die gespeicherte Federenergie in der Antriebsverlängerung

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 6: Verhinderung von Stick-Slip-Erscheinungen


1. VO am 28.10.2015

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28.10.2015

• Potenzialanalyse zur Impulsschraubtechnik im Automobilbau

Quelle: Merten „Potenzialanalyse zur Impulsschraubtechnik im Automobilbau“ Belegarbeit VW Hannover (2014)

• Maschinenfähigkeitsuntersuchungen

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6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 7: Impulsschraubtechnik


1. VO am 28.10.2015

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28.10.2015

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieBeispiel 6: Vorspannkraft-Zeit-Verhalten


1. VO am 28.10.2015

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Um den heutigen Forderungen nach beanspruchungs- und

funktionsgerechten Schraubenverbindungen zum

prozesssicheren Fügen verschiedenster Bauteile aus

unterschiedlichsten Werkstoffen gerecht zu werden,

ist die ganzheitliche Betrachtung der Schraubbarkeit als Einheit

von Konstruktion, Fügeverfahren und Werkstoffen

notwendig.

6. Beispiele und aktuelle Innovationen der SchraubindustrieZusammenfassung


1. VO am 28.10.2015

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1. Organisation und Inhalte der LehrveranstaltungVorlesungsplan der Lehrveranstaltung1. Organisation und Inhalte der LehrveranstaltungVorlesungsplan der Lehrveranstaltung

9. Prüfungsvorbereitung

Januar 2016

1. Einführung, Begriffe• Begriffe, Definitionen• Heutige Anforderungen• Schraubbarkeit • Grundlagen

28.10.15

2. Grundlagen, Werkstoffe• Schrauben, Muttern• Werkstoffe• Beanspruchung

04.11.15

4. Blechverschraubungen• Gewindeformend• Leichtbau• Kunststoffe

09.12.15

Exkursion • Schraubenherstellung,• Automotiv

Chemnitz, Jan. 2016

8. Exkursion

Dresden, Jan. 2016

3. Schraubmontage• Komponenten und Auswahl von

Schraubsystemen• Anziehverfahren• Kategorien VDI 2862

11.11.15

5. Grundlagen Beanspruchung und Tragfähigkeit von SV

• Einführung in Berechnung • Kraft-Verformungs-Verhältnis• Mechanische + thermische Beanspruchung 16.12.15

6. Schraubmontage• Berechnungsbeispiel• selbst. Lösen & Sichern von SV• Prozesssicherheit,

Ganzheitliche BetrachtungenJanuar 2016

Date post:	16-Oct-2021
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2015 VO ISM 01 - TU Dresden

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