Ich verstehe. Sie dachten, Sie wären schon fertig mit dem Bodenteil.

Der nächste Schritt ist, dieses Hohlteil in zwei Halbschalen aufzutrennen, um diese mit Spritzgießwerkzeugen herstellen zu können. Die Hälften werden anschließend wieder zu einer Baugruppe zusammengefügt und verschraubt. Mit anderen Worten: Erst zerschneiden, dann wieder zusammenkleben.

Warum wir sie dann nicht von vornherein als zwei Teile konstruiert haben, haken Sie nach? Weil sie auf diese Weise immer und automatisch zusammen passen werden. Denn jede Änderung des Bauteils B Basis aus dem letzten Lehrbrief betrifft alle Folgeteile. Es ist wie bei den Lagerböcken: Auch hier gibt es ein Referenzteil, das Passgenauigkeit garantiert.

Mit B BASIS haben wir die Gemeinsamkeiten beider Gehäusehälften definiert. Aber wie fast immer gibt es auch Unterschiede: Die beiden müssen ja formschlüssig miteinander verbunden werden.

No such luck.

• Es müssen Dome für die Verschraubung vorgesehen werden; ähnlich wie bei den beiden Lagerböcken dürfen diese nicht identisch sein. Sie werden also individuell konstruiert, obwohl ihre Lage paarweise identisch ist.

• Zusätzlich müssen die Hälften formschlüssig miteinander verbunden werden, was wir mit einer Nut-und-Feder-Verbindung realisieren. Auch diese Elemente passen spiegelbildlich zusammen, sind also nicht identisch.

Spalten wir das Gehäuse also zunächst in Ober- und Unterschale, und zwar genau ein Bauteil pro Hälfte:

• Laden Sie B BASIS.

• Rufen Sie Einfügen, Features, Abspalten auf.

• Nun werden Sie hoffentlich aufgefordert, erst eine Teil-, dann eine Baugruppenvorlage zu wählen – letztere allerdings nur pro forma. Falls nicht, aktivieren Sie die Option Standard-Vorlagen außer Kraft setzen und wählen Sie über die Dateiauswahl darunter (Abb. 1.1, unten links) die gleichen Vorlagen wie immer.

• Wählen Sie als Trimmwerkzeug die Ebene oben, denn von dieser aus hatten wir die Extrusion des Basisteils vorgenommen.

• Mit Teil schneiden stellen Sie sicher, dass die Trennung wunschgemäß erfolgt – genau in der Mitte des schmalen, prismatischen Bereichs nämlich, der den Basiskörper umläuft.

• Aktivieren Sie dann die Optionsfelder der beiden resultierenden Körper, sodass dort Häkchen erscheinen. Tragen Sie in die freien Editierfelder daneben Namen für die zu erstellenden Teildateien ein, und zwar B Oberteil bzw. B Unterteil.

• Lassen Sie visuelle Eigenschaften fortsetzen und wählen Sie als Ursprung den Ursprung des Ausgangsteils. So können Sie die Bauteile und Top-Down-Skizzen mühelos zur Deckung bringen.

• Bestätigen Sie und nennen Sie das Feature Abspalten in Ober- und Unterteil.

Sie erinnern sich, dass es sich dabei um eine mittige Austragung handelte? Gut.

Sonst sollte nicht allzu viel passieren, außer dass in der Mitte des Bauteils eine neue Linie auftaucht: die Schnittkante. Im Verzeichnis finden Sie dagegen die beiden neuen Bauteile B OBERTEIL und B UNTERTEIL, die jeweils eine der Schalen enthalten. Im FeatureManager dieser Teile befindet sich das Feature des Basisteils. Mutter- und Tochterteile bleiben also verbunden – wenn Sie das Basisteil ändern wollen, können Sie es über diesen Link, einen Rechtsklick und In Kontext bearbeiten öffnen. Die Tochterteile werden der Änderung automatisch folgen.

Konstruieren wir nun die Füße – oder besser: die Aussparungen für die selbstklebenden Moosgummis – und die Schraubdome zur Verbindung der Halbschalen. Da sie sich auf identischen Achsen befinden, erledigen wir alles in einem Aufwasch.

Da die Dome paarweise zusammenpassen müssen, brauchen wir wieder eine übergeordnete Positionierung, ähnlich wie bei der Haube. Genau das:

• Legen Sie ein neues Bauteil namens B Master Boden an. Zeichnen Sie die einfache Master-Skizze nach Abb. 1.2 auf die Ebene oben.

• Setzen Sie nur einen Punkt Pro Ecke – die beiden Diagonalen und den Ursprung hingegen verknüpfen Sie mit einer Schnittpunkt- oder Mittelpunktbeziehung.

• Speichern Sie das – äh – Bauteil.

Sie sehen gleich, warum.

Abb. 1.2: Die Master-Skizze mit vier und nur vier Punkten

Diese Skizze fügen wir nun als Teil in jedes der beiden Tochter-Teile ein:

• Öffnen Sie B OBERTEIL und fügen Sie das Teil B MASTER BODEN ein. Übernehmen Sie ausschließlich nicht absorbierte Skizzen und bestätigen Sie. Blenden Sie die Skizze ein.

Die Skizze wird auf dem Ursprung eingefügt und automatisch mittig ausgerichtet (Abb. 1.3). Sie schwebt etwas über dem Hohlteil, weil auch dessen Ursprung sich dort befindet. Das heißt, falls Sie es vorhin richtig gemacht hatten.

Abb. 1.3: Die Master-Skizze schwebt über dem Oberteil. Links die Referenzeinträge im Feature-Manager

• Speichern Sie und führen Sie die gleiche Operation auch mit B UNTERTEIL durch.

Jetzt haben Sie zwei Bauteile, in denen sich keine 3D-Features befinden, dafür aber umso mehr Geometrie. Sie entstammt ausschließlich Referenzen zu jeweils zwei anderen Bauteilen. Es darf Ihnen mit Recht schwindlig werden.

Doch was dafür nun folgt, ist ein Abstecher in die Automatisierung.

Oder die exzessive Faulheit.

• Fügen Sie auf der Innenfläche des Oberteils die Skizze Sk Dom ein. Platzieren Sie zwei Kreise konzentrisch zu einem der Eckpunkte der Master-Skizze. Bemaßen Sie sie nach der nebenstehenden Abbildung.

Bei den Abstandhaltern der Lagerböcke erreichten wir die konische Form durch Ausformung zweier Skizzen. Der Konus ist nicht nur ideal für die Ausformung eines Spritzgießteils, mit ihm können Sie auch Passungen in Kunststoff simulieren. Aber diesmal sparen wir Arbeit:

• Tragen Sie die Skizze 10 mm hoch aus und aktivieren Sie die Schaltfläche Formschräge Ein/Aus (Abb. 1.4, Kasten). Tragen Sie eine Verjüngung von 1.5 Grad ein.

Abb. 1.4: Austragung mit Formschräge

Hierdurch entsteht aus einem Zylinder ebenfalls ein Konus. Wichtig ist hier jedoch der Durchmesser der Stirnkante, denn darauf müssen wir das Gegenstück des Unterteils anpassen. Wir messen knapp 5.5 mm und behalten das im Hinterkopf. Als aufmerksamer Beobachter haben Sie sicherlich bemerkt, dass nun auch die Bohrung konisch verläuft. Das soll uns an dieser Stelle aber nicht stören, wir werden es später korrigieren. Als aufmerksamer Beobachter haben Sie sicherlich bemerkt, dass nun auch die Bohrung konisch verläuft. Das soll uns an dieser Stelle aber nicht stören, wir werden es später korrigieren.

• Nennen Sie das Feature A Dom.

Tragen Sie dieses Muster jetzt mit einem Skizzenmuster aus, um Kopien des Doms zu erzeugen:

• Rufen Sie Einfügen, Muster/Spiegeln, Skizzengesteuertes Muster auf. Wählen Sie als Referenzskizze die Master-Skizze – einfaches Anklicken genügt (Abb. 1.5).

• Belassen Sie den Referenzpunkt auf Schwerpunkt, denn dieser liegt bei rotationssymmetrischen Features ohnehin optimal. Wählen Sie dann über den Aufschwingenden FeatureManager das Feature A Dom.

Hierdurch erscheinen Kopien der Schraubdome an jedem Punktobjekt der Master-Skizze. Verstehen Sie nun, warum Sie in der Mitte keinen weiteren Punkt setzen
sollten?

Abb. 1.5: Erzeugen eines
Skizzenmusters

• Bestätigen Sie und nennen Sie das Feature MS Dome.

Leider sind Radien in Mustern und Spiegelungen unberechenbar, daher fügen wir sie erst anschließend bei:

MS steht für Skizzenmuster

• Verrunden Sie die vier Fußkanten mit 1 mm. Nennen Sie das Feature V Dome.

Der letzte Arbeitsschritt am Oberteil ist der umlaufende Saum, die sogenannte Feder, die mit der noch zu modellierenden Nut des Unterteils zusammenpassen
wird:

• Legen Sie auf der Schnittfläche die Skizze Sk Feder an. Übernehmen Sie die Innenkante des Schnittes. Hierzu müssen Sie leider alle acht Kantenstücke einzeln wählen.

• Fügen Sie dann mit Offset Elemente eine äquidistante Kontur von 0.9 mm Abstand hinzu. Dies entspricht der halben Wandstärke. Wenn Sie dazu die Skizzenelemente nutzen, funktioniert wenigstens hier die Kettenwahl (Abb. 1.6).

Abb. 1.6: Die Skizze der Feder

• Schließen Sie die Skizze und tragen Sie sie 1.8 mm hoch aus. Nennen Sie das Feature A Feder, 1.8 mm.

• Speichern Sie das Bauteil.

An der Unterschale führen Sie ganz ähnliche Arbeiten durch. Hier allerdings lohnt es sich wirklich:

• Fügen Sie – wiederum auf der Innenseite der Schale – die Skizze Sk Dom ein und setzen Sie einen einzelnen Kreis von 8 mm auf eine der Ecken der Master-Skizze. Tragen Sie die Skizze zu A Dom aus, und zwar um 7 mm.

• Fügen Sie nun auf der Außenseite der Schale und über derselben Ecke die Skizze Sk Fuß ein, die aus zwei konzentrischen Kreisen besteht. Bemaßen Sie nach Abb. 1.7.

• Tragen Sie A Fuß dann 1 mm hoch aus.

Abb. 1.7: Der Fuß, oder besser: die Zielscheibe für die Moosgummis

• Fügen Sie auf der Außenseite eine Stirnsenkung namens Bo Ø3.0 Schraube ein, die – als Benutzerdefinierte Größe – 3 mm Durchmesser, 6 mm Senkdurchmesser und 5 mm Senktiefe aufweist. Endbedingung bis nächste. Die Bohrung liegt im Zentrum von A Fuß.

• Wechseln Sie zur Innenseite und bringen Sie auf der Stirnfläche des Doms den konzentrischen Schnitt S Senkung innen ein, der einen Durchmesser von 5.5 mm und eine Tiefe von 2 mm aufweist.

Das wären dann alle Features, die wir für das Skizzenmuster benötigen:

• Erzeugen Sie wieder das Skizzenmuster MS Dome, das die Features A Dom, A Fuß, Bo Ø3.0 Schraube sowie S Senkung innen über alle vier Punkte der Master-Skizze kopiert.

• Runden Sie die vier Fußkanten wieder mit einer Verrundung von 1 mm ab und nennen Sie auch diese wieder V Dome.

Erstellen Sie nun noch die zur Feder korrespondierende Nut auf der Schnittfläche:

• Fügen Sie auf der Schnittfläche die Skizze Sk Nut ein. Übernehmen Sie diesmal jedoch die Außenkante und kopieren Sie sie mit Offset Elemente um 0.9 mm nach innen (Abb. 1.8).

Abb. 1.8: Die Nut des Unterteils

• Tragen Sie sie 1 mm hoch aus und nennen Sie das Feature A Nut, 1 mm.

Damit ist auch das Unterteil soweit fertig. Sie können die Master-Skizze aus beiden Bauteilen ausblenden.

Um einmal zu sehen, wozu der Aufwand gut ist, ändern Sie jetzt die Master-Skizze, da die Füße ohnehin etwas zu nah an den Radien der Unterschale sitzen:

• Öffnen Sie die Master-Skizze über das Kontextmenü oder durch Fensterwechsel und ändern Sie die beiden Maße in 112 x 54 mm. Schließen und speichern Sie.

Wenn Sie nun Ober- und Unterschale neu aufbauen oder öffnen, wird der Unterschied deutlich: Die nebenstehende Abbildung wurde mit der gleichen Schnittansicht gefertigt wie das darüber. Die vier Füße – oder acht Dome – sind gleichmäßig nach innen gewandert, sodass der Schnitt verschoben erscheint!

Um zu sehen, woran wir jetzt sind, bauen Sie diese beiden Hälften wieder zusammen – über eine Baugruppe:

• Erstellen Sie eine Baugruppe namens Boden.

• Fügen Sie B UNTERTEIL als Basisteil ein, dann B OBERTEIL. Drehen Sie das Teil entsprechend.

• Verknüpfen Sie zwei diagonale Fuß-Paare jeweils konzentrisch miteinander. Bringen Sie dann Ober- und Unterteil miteinander zur Deckung, indem Sie Nut und Feder deckungsgleich verknüpfen (Abb. 1.9).

Abb. 1.9: Passt und hat Luft: Nut und Feder der Gehäusehälften. Vorne ein Dom-Paar im Schnitt

Eine Schnittansicht zeigt uns die Steckverbindung von innen: Offenbar ist der Plan perfekt aufgegangen, aber die Dome sind nicht lang genug – sie überschneiden einander nicht einmal.

• Ein Doppelklick auf den oberen Dom, und seine Parameter erscheinen. Ein weiterer Doppelklick auf die Länge 10, und die Dialogbox Modifizieren wird eingeblendet. Ändern Sie die Länge so lange, bis etwa 0.1 mm Abstand zum Napf des unteren Doms bestehen. Dies sollten 12.1 mm sein (Abb. 1.10).

Abb. 1.10: Anpassen der Länge des oberen Doms

Etwas Luft sollte bleiben, damit die Schrauben „ziehen“ können. Eine kurze Prüfung zeigt, dass diese Änderung tatsächlich mit allen vier Paaren durchgeführt wurde – ein weiteres Argument für die Verwendung von Mustern!

Auch die Passung ist zu schlapp:

• Ändern Sie auf gleiche Art den Winkel von A Dom von 1.5 auf 1.4 Grad und lassen Sie die Baugruppe neu aufbauen.

Nun berühren sich die Kanten leicht. Das genügt, denn die Klemmpassung haben wir ja bereits in der Randverbindung.

Das größte Problem ist allerdings die Formschräge, die A Dom verjüngt, aber leider auch eine konische Bohrung bewirkt. Für die werden wir schwerlich eine passende Schraube finden! Sie erinnern sich, wir hatten die Bohrung einfach in die Skizze des Features eingebaut. Es hilft nichts, wir müssen die beiden getrennt behandeln:

• Öffnen Sie B OBERTEIL als Bauteil. Öffnen Sie dann die Skizze Sk Dom und löschen Sie den Kreis 2.5 mm. Schließen Sie die Skizze.

• Klicken Sie auf die Stirnfläche von A Dom und fügen Sie die konzentrische Bohrung Bo Ø2.0 Dom hinzu, die 2 mm Durchmesser und 10 mm Tiefe besitzt.

• Ziehen Sie dieses Feature im FeatureManager dann über MS Schraubdome, sodass die Bohrung für das Skizzenmuster „sichtbar“ wird.

• Öffnen Sie MS Schraubdome und übernehmen Sie Bo Ø2.0 Dom in die Auswahlliste Features und Flächen. Bestätigen Sie.

Damit sollte die Bohrung auf alle vier Dome angewendet werden.

• Speichern und schließen Sie B OBERTEIL. Damit erscheint die Bohrung auch in der Baugruppe. Lassen Sie sie notfalls neu aufbauen.

Finden Sie nun noch die passenden Schrauben und Scheiben in der Toolbox:

• Beenden Sie die Schnittansicht. Sie benötigen alle Senkungen zum Anklicken.

• Fügen Sie eine Flache Scheibe nach DIN 125 Form A der Größe 2.2 ein. Verknüpfen Sie sie durch Anklicken des Senkungsbodens automatisch deckungsgleich und konzentrisch mit der Bohrung des Unterteils. Nach der ersten Bestätigung ist die Funktion noch aktiv, sodass Sie die drei anderen Senkungen anklicken können.

• Setzen Sie auf gleiche Weise vier Kreuzschlitzschrauben nach DIN EN ISO 7045 mit der Größe M2 x 10 auf die Scheiben (Abb. 1.11).

Abb. 1.11: Eine der vier Verschraubungen der Baugruppe Boden

In der Schnittansicht prüfen Sie, ob alle Schrauben und Scheiben an der richtigen Stelle sitzen und ob sie korrekt verknüpft sind.

Eine häufig von SolidWorks als Top-Down-Modellierung bezeichnete Technik ist das Erstellen von Teilen innerhalb einer Baugruppe. Hier arbeiten Sie ähnlich wie bei den Lagerböcken und Einfügen, Teil. Doch hier erzeugen Sie ein Bauteil von der Pike auf. Alles, was Sie benötigen, ist eine Baugruppe und eine Startebene:

• Wählen Sie in der Baugruppe BODEN Einfügen, Komponente, Neues Teil.

• Die Dialogbox Neues SolidWorks Dokument erscheint, um Sie nach der Dokumentvorlage zu fragen. Wählen Sie die gleiche Teildatei wie immer und bestätigen Sie. Geben Sie als Dateinamen B Moosgummi ein und bestätigen Sie abermals.

• Nun werden Sie nach der Einfüge-Ebene gefragt – allerdings so subtil, dass Sie es fast nicht merken. Nur der Cursor zeigt ein OK-Häkchen. Klicken Sie unter B Unterteil auf die Fläche innerhalb eines der vier „Fuß-Ringe“.

Hierauf wird der blaue Komponentenmodus gestartet, Sie befinden sich auch schon in der ersten Skizze des neuen Bauteils, die Sie durch Anklicken der Ebene definiert hatten, und können sofort mit dem Skizzieren beginnen.

• Übernehmen Sie den Innenkreis des Rings. Bestätigen Sie und nennen Sie die Skizze Sk Basis.

• Tragen Sie die Skizze zu A Basis aus, indem Sie Offset von Oberfläche aktivieren und die Stirnfläche des Rings als Referenz wählen. Addieren Sie hierzu 0.5 mm und kehren Sie den Offset um, sodass der Zylinder etwas über den Ring hinaus steht (Abb. 1.12).

• Bestätigen Sie, speichern Sie das Dokument und beenden Sie den blauen Komponentenmodus.

Scheinbar hat sich nicht viel geändert. Aber das Bauteil B MOOSGUMMI wurde gespeichert, direkt in die Baugruppe integriert und durch Ihren Bezug auf eine Körperkante ohnehin bereits verknüpft. Sie brauchen also nichts weiter zu tun an diesem Bauteil.

Abb. 1.12: Austragen des Moosgummis

Es sei denn natürlich, Sie wollen Farbe und Material ändern:

• Klicken Sie dann auf den Eintrag B Moosgummi im FeatureManager und wählen Sie aus der Kontext-Symbolleiste Teil öffnen.

Der schlichte Zylinder wird als Bauteil geöffnet. Sie sehen bereits an der Bemaßung, dass er kein normales Bauteil ist: Das Feature-Maß 0.50 ist nicht etwa die Höhe, sondern der Abstand von der Ringkante in B UNTERTEIL. Sie haben hier also ein Bauteil mit intrinsischer Referenz.

• Um ein Gummiteil daraus zu machen, wählen Sie oben im FeatureManager Material bearbeiten.

• Wählen Sie aus SolidWorks Materials, Gummi das Material EPDM 60 Durometer oder ein anderes Material, das sich zum Aufschäumen eignet, beispielsweise Silikongummi.

• Bestätigen Sie dann, so werden Material und Farbe automatisch aufeinander abgestimmt.

Wenn Sie das Teil schon einmal offen haben, fügen Sie gleich noch eine Bemaßung hinzu, sodass man wenigstens danach fertigen kann:

• Fügen Sie der Skizze Sk Basis einen Durchmesser hinzu. Bestätigen Sie die … Gesteuerte Bemaßung … und schließen Sie die Skizze.

Das Feature ist schon etwas komplizierter zu bemaßen:

• Im Feature-Modus klicken Sie auf die Bemaßung in der Skizzenleiste.

Hierdurch wird die Auswahl nach Abb. 1.13 angeboten.

• Wählen Sie Referenzbemaßung und klicken Sie nacheinander auf die beiden Stirnflächen des Zylinders. Hierdurch ergibt sich das – wiederum gesteuerte – Maß 1.50, das auch der aktuellen Höhe entspricht.

• Bestätigen, speichern und schließen Sie B MOOSGUMMI.

Hierdurch haben Sie jetzt drei Maße im Bauteil: Den originalen Feature-Abstand, die Höhe und den Durchmesser des Bauteils. Diese Maße können Sie z.B. in der Zeichnungsableitung verwenden.

Abb. 1.13: Bemaßung eines Features

• Wenn Sie wieder zur Baugruppe BODEN wechseln, bestätigen Sie den Neuaufbau. Falls das Referenzmaß 1.50 hier zu sehen ist, blenden Sie es über Elemente einblenden/ausblenden und die Option Komponentenbeschriftungen anzeigen aus.

• Fügen Sie B MOOSGUMMI noch dreimal in die Baugruppe ein und verknüpfen Sie es jeweils entsprechend. Das Endergebnis zeigt Abb. 1.14.

Abb. 1.14: Die fertige Baugruppe Boden im Schnitt

Es heißt ja immer, Tutorien haben keinen praktischen Nährwert. Doch in einem Punkt bin ich mir sicher: Wenn Sie künftig ein Gerät auseinandernehmen wollen, es aber weder mit bestem Willen noch mit roher Gewalt „aufkriegen“, dann werden Sie einen Blick unter die Gummisohlen werfen.

Und meistens werden Sie Erfolg haben.