Leichtmetallgehäuse für den Fahrzeugbau werden standardmäßig mit metrischen Schrauben verbunden, wobei man sich bei der Auslegung auf langjährig erworbenes Wissen und Erfahrungen, Simulation sowie Normen wie die VDI 2230 stützt. Wegen des stetig steigenden Kostendrucks wird die Anwendung neuer innovativer Technologien wie Gewindefurchschraubverbindungen untersucht. Vorspannkraft, Lösesicherheit, Relaxation und Wiederholverschraubbarkeit sind bestimmende Faktoren bei der Auslegung der Verbindung mit Gewindefurchschrauben. Magna Powertrain und Arnold Umformtechnik entwickelten gemeinsam ein Konzept zur Untersuchung der Verschraubungsparameter bei AlSi9Cu3-Legierungen mittels gewindefurchender Schrauben der Taptite-12000-Generation in der Festigkeitsklasse 10.9. Gewindefurchschrauben bei einer Aluminium-Legierung GD-AlSi9Cu3 erreichen eine Vorspannkraft , die bei 2/3 der Größe der VDI 2230-Vorlage liegt. Auch bei metrischen Schrauben lassen sich die nach VDI 2230 angegebenen Vorspannkräfte nicht prozesssicher erreichen. Die Untersuchungsergebnisse der statischen und quasistatischen Prüfungen haben gezeigt, dass eine geforderte Vorspannkraft grundsätzlich von der Kernlochgeometrie, Schraubengeometrie und deren Toleranzen sowie Materialzuständen abhängt. Eckpunkte einer optimierten Leichtmetall-Gewindefurchverschraubung ins gegossene Kernloch sind: - minimale Schraubdimension ist aufgrund des prozesssicheren Gießens der Kernlöcher minimiert; - Gusstoleranzen müssen so groß wie möglich gestaltet werden; - Einschraubtiefen auf maximal 2.5xd beschränkt; - Schraubenkopfauflagendurchmesser müssen unter Verwendung von genormten Standardköpfen festgelegt werden; - als Schraubenantrieb ausschließlich Innengeometrien; - Korrosionssystem ist auf Abriebfestigkeit abzustimmen; - zur Erlangung einer prozesssicheren Montage sind Schraubsysteme zu verwenden, die niedrige Furch- und hohe Überdrehmomente erreichen.
Design gewindefurchender Schraubverbindungen von Leichtmetallgehäusen
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 108 , Sh: System Partner ; 54-59
2006
5 Seiten, 6 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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