Gestaltungsrichtlinien für eine fertigungsgerechte Gestaltung

Dies trägt insbesondere dadurch zur Ressourceneffizienz bei, dass unnötige Materialaufwände, z.B. aufgrund von Materialverlusten und Ausschuss, vermieden werden.* Schabbach, W. (2022): Fertigungsgerechte Auslegung (online). Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg, (abgerufen am: 05.09.2022).

Wozu wird die fertigungsgerechte Gestaltung genutzt?

Für die Produktgestaltung hinsichtlich ressourceneffizienter Fertigung

Wann wird die fertigungsgerechte Gestaltung genutzt?

Bei dem Entwurfs- und Ausarbeitungsprozess

Wie funktioniert die fertigungsgerechte Gestaltung?

Durch die Werkstückgestaltung übt der Konstrukteur oder die Konstrukteurin einen großen Einfluss auf Fertigungskosten, -zeiten und -qualitäten aus. Er oder sie beeinflusst oder entscheidet durch die gewählte Form, Abmessungen, Oberflächenqualität, Toleranzen und Fügepassungen über die in Betracht kommenden Fertigungsverfahren und die hieraus resultierenden Prozessketten zur Herstellung des Produktes. Für eine optimale Anpassung der Produktgestalt an produktionstechnologische Fähigkeiten und Erfordernisse müssen schon frühzeitig die notwendigen Informationen über mögliche Fertigungstechnologien im Entwicklungsprozess vorliegen.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 704.

Die Gestaltung eines Produktes oder Werkstücks beeinflusst die möglichen Fertigungsverfahren sowie die Prozessketten zur Herstellung sowie auch die daraus resultierenden Fertigungskosten und ‑qualitäten. Daher ist eine frühzeitige Berücksichtigung der produktionstechnologischen Möglichkeiten und Notwendigkeiten wichtig. Nach der DIN 8580 lassen sich die Fertigungsverfahren in die sechs Hauptgruppen Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und Stoffeigenschaften einteilen.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 704.

Die Gestaltungsrichtlinien für eine fertigungsgerechte Produktgestaltung unterscheiden sich unter anderem nach den jeweiligen Fertigungsverfahren.

Bei der Gestaltung von Bauteilen aus Gusswerkstoffen ist auf eine modell-, form-, gieß- und bearbeitungsgerechte Umsetzung zu achten.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 706.

Folgende umformtechnische Verfahren können für die Bauteilgestaltung von Bedeutung sein:

• Freiformen
• Gesenkformen
• Fließpressen (Druckumformen)
• Tiefziehen (Zugdruckumformen)
• Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung
• Biegen mitdrehender Werkzeugbewegung (Biegeumformen)* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 708.

Für das Gesenkformen beispielsweise ist eine werkzeug-, schmiede- und bearbeitungsgerechte Bauteilgestaltung von Relevanz.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 708 f.

Während bei Biegeteilen auf biegegerechte Gestaltungsrichtlinien geachtet werden muss, ist bei Trennverfahren eine werkzeuggerechte Gestaltung unter Berücksichtigung des Spannens wichtig. Für die Zerspanung sind spangerechte Gestaltungsrichtlinien anzuwenden.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 711.

Wichtige Verfahren für eine fügegerechte Bauteilgestaltung sind Schweißen und Kleben. Bei Schweißkonstruktionen ist auf die Schweißeignung, die Schweißsicherheit sowie die Schweißmöglichkeit zu achten.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 718.

Da für das Kleben die Anwendungsfälle und die daraus resultierende Beanspruchung sowie die eingesetzten Wertstoffe entscheidend sind, sind diese komplexen Zusammenhänge bei der klebegerechten Gestaltung einzubeziehen.* Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection), S. 720. Vielfältige Beispiele mit der verfahrensabhängigen fertigungsgerechten Konstruktion sind beispielsweise bei Pahl/Beitz * Bender, B.; Gericke, K. (Hg.) (2021): Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung. 9. Auflage 2021. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Springer eBook Collection). zusammengestellt.