Gestaltung von Gussteilen

Die konstruktive Gestaltung und eines Gussstück ist immer in einem engen Zusammenhang mit dem Gießverfahren und dem davon abhängigen Arbeitsaufwand zu sehen. Daher beeinflussen in hohem Maße gießtechnische Überlegungen die konstruktive Gestaltung (gießgerechte Gestaltung, gießgerechte Konstruktion) des Gussstückes. Der Entwurf und das Konzept eines Gussstückes hängen sind daher von folgenden Faktoren abhängig:

Die von der Gießerei zu treffenden Entscheidungen über das Einformen bzw. Abformen eines Modelles werden weitgehend an Hand der Konstruktionsunterlagen vorgenommen. Gießgerechtes Konstruieren bedingt nun ein hohes Wissen und Kenntnis des Konstrukteurs, wie die Gestaltung eines Gussstücks zu erfolgen hat, um das Werkstück mit möglichst einfachem Einformen und Abgießen herstellen zu können.

Im Anschluss sind allgemeine Gestaltungsregeln angeführt, die bei der Konstruktion eines Gussstückes beachtet werden sollten.

Gestaltungsregeln für Gussstücke:

  • Ganz allgemein sollte ein Gussstück daher aus geometrisch einfachen Grundkörpern zusammengesetzt und aufgebaut werden (z. B. Zylinder, Kegel, Kubus, Kugel…).
  • Ebene Flächen sind zu bevorzugen, gekrümmte Flächen sollten einfachen Kurven folgen.
  • Die Werkstoffwahl hat entsprechend der für den Gusswerkstoff günstigsten Beanspruchung zu erfolgen (so sollte z. B. bei schlag- oder stoßartigen Beanspruchungen nicht das "spröde" Gusseisen mit Lamellengrafit verwendet werden).
  • Hinsichtlich der Beanspruchung ist die werkstofftechnisch günstigste Form zu wählen (so sollten z. B. bei der Verwendung von Gusseisen mit Lammellengrafit Zugbeanspruchungen möglichst vermieden werden).Kerne sollten bei Dauerformverfahren nach Möglichkeit durch konstruktive Umgestaltung vermieden werden.
  • Kerne sollten, falls deren Herstellung notwendig ist, möglichst einfach gestaltet und sorgfältig gelagert werden.
  • Gussstücke aus Gusseisen und (oder) Druckguss sollten nach Möglichkeit gleiche Wanddicken aufweisen.
  • Wanddickenänderungen sollten durch fließende bzw. allmähliche Übergange entschärft werden (z. B. mittels der Heuversschen Kreismethode).
  • Scharfe Kanten, Kerbungen und Materialanhäufungen sollten generell vermieden werden.
  • Die Rippendicke sr sollte kleiner als die Wanddicke sW (sr~0,6 · sW bis sr~0,8 · sW) sein.
  • Auf Rundungen (R ~1/4 · sW bis R~1/3 · sW) und Formschrägen ist zu achten (Hinweise dazu finden sich in DIN 250 bzw. DIN EN 12890).
  • Hinterschneidungen (Unterschneidungen, eingezogene Formen) sowie geschlossene Hohlräume am Modell sollten nach Möglichkeit vermieden werden.
  • Losteil und Ansteckteile sollten nach Möglichkeit vermieden werden.
  • Für Maße ohne Toleranzangabe (Allgemeintoleranzen) sind die gießtechnisch bedingten Abweichungen zu beachten. Es gelten für die Gusswerkstoffe die nachfolgend angeführten Normen: Schwermetalle: DIN 1687; Leichtmetalle: DIN 1688; Stahlguss (GE, GS, GX): DIN EN 10293; Temperguss (GJMW, GJMB): DIN 1684; Gusseisen mit Kugelgrafit (GJS): DIN 1685; Gusseisen mit Lamellengrafit (GJL): DIN 1686
  • Auf geeignete Spannmöglichkeiten für die mechanische Bearbeitung ist unbedingt zu achten.
  • Die zu bearbeitende Flächen sollten gut zugänglich sein, ein Werkzeugauslauf ist vorzusehen.

Beispiele und weiterführende Hinweise für die gieß- und beanspruchungsgerechte Gestaltung sind in folgenden Stichworten angeführt:
Gießgerechte Gestaltung
Beanspruchungsgerechte Gestaltung
Gießgerechtes Konstruieren
Heuverssche Kreismethode
Chvorinovsche Regel

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