Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - MP - CAD-Baugruppe Gummipuffer

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Gummipuffer (Baugruppe)

Man sieht es vielleicht dem Gummipuffer nicht auf den ersten Blick an, aber es handelt sich im Sinne eines CAD-Modells um eine Baugruppe. Erst durch den Zusammenbau mehrerer Einzelteile erhält man den gewünschten Gummipuffer:

• Für die neue Datei benutzen wir die Standard-Vorlage Norm.iam (iam=Inventor Assembly).
• Damit gelangt man in die Baugruppen-Umgebung des CAD-Systems, welche das Zusammenfügen der Bauteile zu einer Baugruppe ermöglicht.

Hinweis: Auch beim Zusammenbau der Teile zu einer Baugruppe sollte man grundsätzlich fertigungsorientiert vorgehen! Man muss sich also überlegen, in welcher Reihenfolge die Teile in der Realität zu montieren sind:

• Als erste Komponente platzieren wir dafür die Gummihülse als Basis-Bauteil, an dem die anderen Bauteile (Stahlscheiben) befestigt werden:
  

• Das Platzieren eines Bauteils muss man mit Fertig beenden (Kontextmenü über rechte Maustaste).
• Das Basisteil einer Baugruppe wird standardmäßig am Baugruppen-Koordinaten-Ursprung fixiert. Dies wird mittels "Reißzwecke" im Modellexplorer symbolisiert.
• Danach platzieren wir zwei Stahlscheiben in eine günstige Position in Bezug auf die Gummihülse (entspricht dem "Ablegen" auf dem "Montagetisch" - genaue Lage unkritisch):
  
• Der eigentliche Zusammenbau erfolgt durch das Definieren (Platzieren) von geometrischen Abhängigkeiten zwischen den Bauteilen. Je nach Typ der Abhängigkeit wird dadurch die relative Beweglichkeit zwischen den Teilen eingeschränkt:
  

In unserem Beispiel werden nur rotationssymmetrische Elemente aneinander gefügt. Dafür nutzt man die Abhängigkeit "Einfügen"  :

• An der beiden fluchtend zusammenzufügenden Bauteilflächen sind die Kreise auszuwählen, deren Mittelpunkt-Achsen zur Deckung gebracht werden sollen:
  
• Jedes "Einfügen" ist mit Anwenden bzw. OK zu bestätigen.
• Die definierten Zusammenbau-Abhängigkeiten erscheinen als Elemente im Modell-Explorer.

Wichtig:
Die Stahlscheiben sind nach dem Einfügen in Bezug auf die Gummihülse noch drehbar:

• Für die "normale" CAD-Modellierung mit dem Ziel der Erstellung eines Zeichnungssatzes stört dies nicht. Man würde keine Maßnahmen ergreifen, um diese Teile zueinander "verdrehsicher" zu machen.
  
• Möchte man jedoch das CAD-Modell anschließend als Grundlage für ein FEM-Modell nutzen, so besitzt die "Verdrehung" von zylinderförmigen Bauteilen zueinander plötzlich eine entscheidende Bedeutung!
• Nur wenn in der Geometrie des FEM-Modells axial zueinander ausgerichtete Zylinder exakt die gleiche Orientierung besitzen, ergibt sich ein optimaler Übergang zwischen den Teilnetzen der einzelnen Bauteilen.
• Wir richten deshalb die XZ-Ebenen der Ursprung-Koordinatensysteme der kontaktierten Zylinder-Bauteile mit der Abhängigkeit Winkel=0° zueinander aus:
  

Wir speichern die Baugruppendatei als Gummipuffer_xx.iam (mit xx=Teilnehmer-Nr. 01...99).

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