Wintersemester 08/09 - Karosserietechnik FH Aachen

Klausur Fertigungstechniken im Karosseriebau 10.02.2009
Fachhochschule Aachen
FB6 Luft- und Raumfahrttechnik
Klausur
Fertigungstechniken im
Karosseriebau
10.02.2009
Prof. Dr.-Ing. T. Röth
Lehr- und Forschungsgebiet
Karosserietechnik
Name: ............................................... Matrikelnummer..:.......................................
Unterschrift: ........................................................
Bearbeitungszeit: 90min Gesamtpunkte: 55
Benötigte Hilfsmittel: keine
Anmerkung: - Alle Einzelblätter ebenfalls mit Namen und Matrikel-Nummer versehen.
1. Aufgabe (7 Punkte)
- Geben Sie die Aufgaben- und Lösungsblätter am Ende der Arbeit mit ab.
a) Erklären Sie das Herstellverfahren Strangpressen von Aluminiumprofilen, den
Abschreckvorgang an der Strangpresse, sowie die Fertigungsgrenzen! (4 Punkte)
b) Wie stellt sich für unterschiedliche Karosseriebauweisen in Aluminium grundsätzlich der
wirtschaftliche Zusammenhang in Abhängigkeit von den zu fertigenden Stückzahlen, den
Investitionen sowie den Einzelkosten dar? Begründen Sie diesen Zusammenhang kurz.
(3 Punkte)
2. Aufgabe (4 Punkte)
a) Erklären Sie die Prozessfähigkeit an Hand der Formel! Skizzieren Sie eine Verteilung,
welche Cp = 2 und gleichzeitig Cpk < 1 entspricht! Geben sie auch die USG und OSG an.
(2 Punkte)
b) Skizzieren Sie für den Übergang eines Kotflügels in die A-Säule sowohl eine Schindelfuge,
als auch eine Schattenfuge! Welche Fuge ist für diesen Übergang grundsätzlich zu
bevorzugen? Kurze Begründung! (2 Punkt)
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3. Aufgabe (5 Punkte)
a) Was versteht man unter einer Master-Locator-Strategie, was ist ein Transfer Locator?
Erklären Sie dieses am Beispiel eines typischen Vorderwagenlängsträgers in dreischaliger
Ausführung! (3 Punkte)
b) Geben Sie die Vor- und Nachteile einer manuellen Montage für eine mit Schrauben
befestigte Dreiecksseitenscheibe (d.h. in der Endmontage) an! (2 Punkte)
4. Aufgabe (13 Punkte)
a) Erklären Sie für einen amorphen Thermoplast folgendes:
• morphologische Erscheinungsform
• Temperaturverhalten mit Bezug zum Verlustfaktor und dem Schubmodel
(Grafik)
• Konstruktiv, nutzbarer Bereich.
(3 Punkte)
b) Welche Faktoren müssen für die Herstellung eines großflächigen, thermoplastischen
Kunststoffteils (z.B. Kotflügel) in Abhängigkeit von einer gegebenen Spritzgussanlage
(z.B. mit Schließkraft von 1500kN) grundsätzlich berücksichtigt werden? Erklären Sie
den Zusammenhang von der Bauteilgeometrie! (2 Punkte)
c) Beschreiben Sie alle wichtigen Verfahrensschritte für die Herstellung einer
Karosseriekomponente aus BMC-Formmasse! Nennen und begründen Sie den Einsatz
von BMC für eine Karosserieteilkomponente im Bereich der Klappen! (3 Punkte)
d) Für die Verbindung einer Wasserkastenabtrennung (A) aus Kunststoff sowie einer
Wasserkastenabdeckung (B) ebenfalls aus Kunststoff wird eine Clip-Lösung gesucht.
Folgende Vorgaben sind zu berücksichtigen:
• Für die Clipverbindung sollen keine separaten Clips verwendet werden, d.h.
die Clipverbindung soll direkt an die beiden Kunststoffbauteile integriert
werden.
• Es ist auf eine Abdichtung der beiden Bauteile zu achten.
• Die Wasserkastenabdeckung muss montierbar und demontierbar sein.
• Idealerweise wird für die Herstellung der Clipverbindung keine
Schieberoperation im Werkzeug benötigt.
• Die im Schnitt Y=0 dargestellte Lösung muss über die gesamte Bauteilbreite
darstellbar sein.
Skizzieren Sie eine kunststoffgerechte Lösung. Skizzieren Sie für die
Wasserkastenabdeckung in einem typischen Schnitt die Werkzeugtrennebene.
(5 Punkte)
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Detail X
B
A
Detail x
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5. Aufgabe (10 Punkte)
a) Entwickeln Sie für die abgebildete „A-Säule, unten, innen“ eine Methode und skizzieren
sie die Platine und die notwendigen Fertigungsoperationen. Folgende weiteren Kriterien sind
gegeben.
Fertigungspresse: Transfer
Material: DP 600
Materialstärke: 1,2mm
(10 Punkte)
6. Aufgabe (5 Punkte)
a) Erklären Sie den Prozess des Warmumformens! Was sind die wesentlichen Vorteile,
Nachteile sowie Restriktionen bei diesem Prozess? (3 Punkte)
b) Nennen und begründen Sie für 2 Teilbereiche den typischen Einsatz dieses
Verfahrens im Karosserieaufbau ohne Klappen! (2 Punkte)
7. Aufgabe (7 Punkte)
a) Zeichnen sie in einem Bruchdehnungs - Festigkeitsdiagramm, die Stahlsorten bzw.
Stahlqualitäten, welche üblicherweise für folgender Karosseriebauteile eingesetzt
werden:
• B-Säulen-Verstärkung
• Bodenstruktur hinten mit Reserveradmulde
• Außenhaut-Fahrzeugdach.
Begründen Sie Ihre Auswahl kurz.
(3 Punkte)
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b) Warum federt ein hochfester Stahl stärker zurück als ein weicher Tiefziehstahl und
warum federt Aluminium stärker zurück als Stahl? Erklärung am Spannungs-
Dehnungsdiagramm! (4 Punkte)
8. Aufgabe (5 Punkte)
a) Erklären Sie mit Hilfe einer Skizze, das Verfahrensprinzip eines „einfachwirkenden“
Tiefziehwerkzeuges. Welcher Spannungszustand tritt bei einem Napf im Flansch, in
der Flanke sowie im Boden auf? (4 Punkte)
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