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Prinzip.PNG

Hallo zusammen,

ich hoffe, ich bin hier richtig und Ihr könnt mir helfen.

Und zwar muss ich für eine Semesteraufgabe ein Presswerkzeug konstruieren, mit dem ein Thermoplast aufgeschmolzen und verpresst wird (siehe Skizze). Soweit, so gut.

Für den Festigkeitsnachweis stehe ich jetzt irgendwie auf dem Schlauch. Die Presskraft erzeugt ja in der Kavität einen Druck, der nach außen gerichtet ist, dieser Druck wiederum ein Moment über den Hebelarm der Form. Aber wie gehe ich hier vor?

Hilfe!

Liebe Grüße
Gänseblümchen

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Hallo Gänseblümchen,

erstmal ein herzliches Willkommen hier im besten Forum das es gibt.

Meine Frage: Ist das ein Presswerkzeug oder ein Spritzgießwerkzeug?

Ich habe >> hier << ein Paar Formeln zusammenstellen lassen, nach denen Du Dich richten kannst. Ich habe diese zwar nicht selbst geschrieben aber die Genehmigung bekommen, diese hier unterzubringen.

Wenn es noch Schwierigkeiten geben soll, dann brauchen wir genauere Angaben.

Gruß Gerhard

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Jeder erfüllte Wunsch ist ein Traum weniger.
Träume sind die Sonnenstunden der Hoffnung.

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Hallo Blümchen, willkommen bei CAD.de.

Habe mich lange und ausführlich mit der Stabilität und Verformung von Thermoplast-Spritzguss Werkzeugen beschäftigt.

Die Festigkeit gegen Bruch ist fast nie das Problem. Problem ist meistens die Verformung. Also ein zu großer Spalt in der Kavität.
Man rechnet bei den meisten Thermoplasten mit Gratbildung ab einem Spalt von 0,04 mm bei PA ab 0,02 mm und PBT ist noch schlimmer.

Falls die Ecken so scharfkantig sind wie auf der Skizze, reißen die schon ein.

Früher haben wir das zu Fuss nach der Platten- und Balkentheorie gerechnet.
In Deinem Fall einen rechteckigen Rahmen der unten offen ist und dann
einen Kragbalken einseitig eingespannt.
Die Verfomungen dann nach dem Prinzip zweier paralleler Federn arithmetisch überlagert.

Habe dafür auch ein ausführliches Script, das bekomme ich hier aber nicht rein, weil es damals noch kein Web gab. 

Heutzutage klopft man das einfach in FEM rein. Bei Einzelteilen gibt es da keine Probleme. Falls mehrere Werkzeugteile zusammenwirken wird es aufwendiger, weil die mit einem Lückenelement zu verbinden sind.

Aber bevor Du anfängst zu rechnen, mußt Du wissen daß mehrere dünne Platten nicht stabil sind, sondern mur dicke Platten.

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Klaus

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Hallo Gerhard, es ist anscheinend ein SMC Werkzeug.

Sheet Moulding Compound. Also Glasmatten mit Kunstoffplatten. Das geht auch mit Thermoplasten.

Dein Programm ist natürlich auch gut. Aber das wird dem Prof. nicht reichen.

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Klaus

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Mahlzeit zusammen,

es handelt sich hierbei tatsächlich um thermoplastische Carbonfasertapes, die durch Heizelemente aufgeschmolzen und anschließend verpresst werden. Der nötige Kompaktierungsdruck liegt bei ~150 bar und die Form ist aus Alu. Mehr Infos habe ich im Moment auch nicht zur Verfügung. Mein Problem ist aber, dass ich die Wandstärke nachweisen muss.

Frohe Weihnachten übrigens...

Gaensebluemchen

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" dass ich die Wandstärke nachweisen muss. "

Gegen Brechen oder zu große Verformung ?

Beides ist mit Alu bei der Größe schwer. 

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Klaus

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Morgen...

Das ist mir durchaus bewusst, dass das bei den Dimensionen schwer wird. Aber dem Prof reicht halt die reine Aussage nicht, der will dazu wahrscheinlich einen rechnerischen Nachweis, gegen was auch immer. Da ich keine maximalen Verformungen gegeben habe, wäre warscheinlich gegen Bruch sinnvoller.

Frohes Fest und feiert noch schön...

Gaensebluemchen

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Dann klopfe die Form in FEM rein. Da bekommt man als Ergebnis beides die Verformung und die Spannungen.
Die Spannung in den Ecken hängt aber sehr vom Radius ab. Deswegen darauf achten, daß der richtig ist und das Netz entsprechend feiner.

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Klaus

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Ein ergänzender Hinweis bezüglich der eigentlichen Fragestellung:

Ein Festigkeitsnachweis kann weder durch FEM, Platten- oder Balkentheorie vollständig geführt werden, sondern nur durch den allgemeingültigen Ansatz: Spannung_vorhanden <= Spannung_zulässig / Sicherheit. Die vorhandene Spannung/Verformung kann dann durch FEM etc. belegt werden. Der Nachweis wird aber erst durch Betrachtung der zulässigen Seite vollständig.

Eine Prüfung der Verformung erfolgt getrennt dazu durch einen Verformungsnachweis nach selbigem Muster.

Fehlen Angaben zulässiger Spannungen/Verformungen, schätzt man diese ab und dokumentiert das entsprechend inkl. Nennung der Quellen/Herangehensweise.

"Mein Problem ist aber, dass ich die Wandstärke nachweisen muss.". Das ist nicht das Problem, sondern ein Teil der Aufgabenstellung 

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Gruß, Carsten

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