Konstruktion von Gussformen mit einer rechnergestützten Entscheidungshilfe

Die Konstruktion von Gussformen bestimmt maßgeblich die Fertigung gegossener metallischer Bauteile. Durch eine wachsende Variantenvielfalt der Erzeugnisse bei abnehmenden Losgrößen sowie kürzer werdende Produktentwicklungszeiten sind Gießereibetriebe zunehmend gezwungen, Gussteile schneller bereitzustellen als dies in der Vergangenheit der Fall war. Diese Notwendigkeit stellt hohe Anforderungen an die Konstruktion der benötigten Gussformen. Die Informationstechnik bietet Möglichkeiten, diese komplexe und wissensintensive Tätigkeit effizienter zu gestalten und somit den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt ein Modell zur Konstruktion von Gussformen mit einer rechnergestützten Entscheidungshilfe. Die Entscheidungshilfe erfüllt dabei vier grundlegende Funktionen. Sie strukturiert den Konstruktionsprozess auf dem Weg vom Gussteil zur Form in einer Abfolge von Teilaufgaben. Für die Bearbeitung der einzelnen Teilaufgaben stellt sie dem Konstrukteur die erforderlichen Informationen bereit und berechnet automatisch Prozessgrößen auf Basis der Festlegungen des Konstrukteurs. Die Ergebnisse kann der Konstrukteur daraufhin im CAD-System durch Modellierung der zugehörigen Formengeometrie umsetzten. Sämtliche Festlegungen und Prozessgrößen der Gussform werden durch die Entscheidungshilfe in Form eines Konstruktionsprotokolls dokumentiert und in einer Datenbank verwaltet. Auf diese Weise wird die geometrische Beschreibung einer Gussform in Form von CAD-Daten um eine Beschreibung der prozessrelevanten Aspekte, die überhaupt erst auf die Geometrie der Form führten, ergänzt. Die Dokumentation ermöglicht das Auffinden und die Nutzung bereits vorhandener Formenkonstruktionen zu Referenzzwecken. Das entwickelte Modell beschreibt die Struktur und das Systemverhalten der Entscheidungshilfe im Hinblick auf die Erfüllung der genannten Unterstützungsfunktionen. Als Anwendungen wurden dafür der Schwerkraftkokillenguss sowie der Sandguss im Handformverfahren ausgewählt. Das Modell wird in Form eines Software Prototypen implementiert und anhand von Fallbeispielen eingesetzt und bewertet.