Lektion Progress:

3 Die Haube: Ein Top-Down für zwei (Teil 2)

3.3 Der Auslösehebel

Das Gegenstück des Auslösehebels der Baugruppe Arretierung ist die Auslösetaste, die an der alles umgebenden Haube befestigt ist. Somit können wir das Magazin auslösen, ohne die Haube entfernen zu müssen. Wir gehen genau so vor wie eben:

  • Erstellen Sie das Bauteil H Auslöser.
  • Fügen Sie das Bauteil H MASTER HAUBE ein, übernehmen Sie Oberflächenkörper und nicht absorbierte Skizzen. Blenden Sie die Skizzen ein und die Oberfläche aus.
  • Erstellen Sie die Referenzebene E Taste als Parallele der Ebene oben und mit der Linie von Sk Taste als Stütze.

3.3.1 Überschneidung von Skizzen

Dieser Grundkörper entsteht durch Überlagerung zweier Skizzen. Da die Features sich stets auf beide Skizzen zugleich beziehen, müssen auch beide existieren, bevor jene entstehen können:

  • Erstellen Sie auf der Ebene E Taste eine Skizze. Sie beschreibt den Rand der Auslösetaste, der dem Bauteil zugleich als Aufhängung und als Anschlag gegen die Haube dient (Abb. 3.13).

Abb. 3.13: Der Grundriss des Auslösers wird von der Skizze Grundriss der Referenzdatei abgeleitet

Hierzu einige Hinweise:

  • Leiten Sie die beiden abgerundeten Rechtecke mit Offset Elemente vom entsprechenden Rechteck der Skizze Grundriss des eingefügten Teils H Master Haube ab (oberer Pfeil, Orange). Die innere Kontur verkleinert diesen um 0.5 mm, die äußere vergrößert ihn um 2.5 mm.
  • Übernehmen Sie die Mittellinie von der kleineren Symmetrielinie des Grundrisses (unterer Pfeil).
  • Das Zentrum des Kreises 2 mm hingegen verknüpfen Sie mit dem linken der beiden Punkte des Grundrisses.

Die Kreise im Bildmarkieren winzige vertikale Linienstücke, die sich zwischen den Bogen befinden. Sie entstehen automatisch bei der Festlegung der Skizze, es besteht also kein Grund, das Mikroskop auszupacken.

  • Nennen Sie diese Skizze Sk GR Anschlag.

Nun zur zweiten Skizze des Auslösers:

  • Erstellen Sie auf der Ebene vorne eine Skizze. Übernehmen Sie zunächst eine Linie von Sk GR Anschlag als Referenz (Abb. 3.14, Pfeil).

GR für Grundriss

  • Zeichnen Sie dann die Kontur nach der Abbildung.

Hier können Sie wieder mit Offset Elemente arbeiten. Die Enden sind vertikal bzw. durch Anstecken mit den entsprechenden Enden von Sk GR Anschlag verknüpft.

Abb. 3.14: Der Aufriss des Grundkörpers

  • Nennen Sie diese Skizze Sk AR Anschlag.
  • Tragen Sie nun Sk GR Anschlag aus, und zwar in beide Richtungen jeweils mit der Endbedingung Eckpunkt bis zu den Punkten der Aufriss-Skizze, die in Abb.3.15 durch Pfeile hervorgehoben sind. Nennen Sie das Feature A GR Anschlag.

AR für Aufriss

  • Schneiden Sie den Grundriss dann mit Sk AR Anschlag, und zwar jeweils mit der Endbedingung Durch alles in beide Richtungen und kehren Sie die Schnittseite um. Nennen Sie dieses Feature S AR Anschlag (Abb. 3.16).

Abb. 3.15: Der Grundriss mit Aufriss-Punkten als Endbedingungen

Abb. 3.16: Der Aufriss als Schnitt mit den Endbedingungen Durch Alles, die sich auf den Grundriss beziehen

Damit ist der komplexe Grundkörper fertig. Nun die Aufbauten:

  • Blenden Sie die Skizzen aus.
  • Erstellen Sie die Skizze Sk Taste auf der Unterseite dieses Objekts und übernehmen Sie die große Aussparung.
  • Blenden sie die Oberfläche von H Master Haube ein. Tragen Sie die Skizze mit der Endbedingung bis Oberfläche nach oben aus. Nennen Sie das Feature A Taste. Blenden Sie die Oberfläche wieder aus (Abb. 3.17).

Abb. 3.17: Die Extrusion des Auslösers gibt die Form der Oberfläche wieder

Sie sehen, auch dieses Bauteil folgt der Geometrie des Masterteils. Wenn Sie dort die Kurve der Oberfläche verändern, so werden sowohl die Haube als auch der Auslöser folgen – letzterer wird sich also immer harmonisch einfügen, ohne dass Sie noch irgend etwas dazu tun müssten!

  • Wanden Sie diese Taste dann 1 mm dick von unten her aus, indem Sie die Unterseite entfernen. Nennen Sie das Feature Wd Taste.
  • Verrunden Sie die obere Kante mit 1 mm und nennen Sie das Feature V Taste.
  • Erstellen Sie eine Referenzebene parallel zur Ebene vorne, die durch die Mittellinie von Sk GR Anschlag verläuft, also praktisch eine Symmetrieebene durch den Auslöser darstellt. Nennen Sie sie E Hebel.

3.3.2 Der Hebel

Der Rest dieses Bauteils bringt konstruktiv nicht allzu viel Neues, daher fasse ich mich kurz:

  • Erstellen Sie die Referenzebene E Hebel parallel zur Ebene vorne und durch die Mittellinie von Sk GR Anschlag. Zeichnen Sie dann Sk Hebel nach Abb. 3.18. Die obere Horizontale ist von der Breite von A Gr Anschlag übernommen.

Abb. 3.18: Der Hebel in seiner Grundform

  • Tragen Sie die Skizze 16 mm mittig aus und nennen Sie das Feature A Hebel.

Fast alle restlichen Features sollen nur für gleichmäßige Wandstärke sorgen, denn auch dies ist ein Spritzgussteil. Treffen wir noch die Vereinbarung, dass die vertikale Fläche mit 14 mm Höhe im Folgenden die Vorderseite darstellt, dann können wir loslegen:

  • Erstellen Sie auf der vorderen, vertikalen Fläche des Hebels die Skizze für die erste Aussparung, Sk A oben (Abb. 3.19). Es handelt sich um zwei vertikalsymmetrische Rechtecke. Schneiden Sie sie mit S A oben und einem Offset von der Oberfläche mit 1,5 mm von der hinteren Vertikalfläche die Aussparungen ein.
  • Auf der Rückseite des Hebels zeichnen Sie dann die gleichartige Skizze Sk A hinten unten. Die Rechtecke haben die gleiche Breite und liegen symmetrisch zur vertikalen Mittellinie. Ihre oberen Seiten sind jeweils von A Hebel übernommen. Definieren Sie diesmal einen Offset von Oberfläche mit 1.5 mm Entfernung von der vorderen Vertikalfläche und nennen Sie das Feature S A hinten unten (Abb. 3.20).

Abb. 3.19: Die obere Aussparung

  • Die Aussparung A vorne unten definieren Sie auf die gleiche Art, diesmal handelt es sich jedoch nur um ein einzelnes Rechteck (Abb. 3.21). Sollte sich das gewünschte Ergebnis nicht einstellen, aktivieren Sie Oberfläche verschieben.

Abb. 3.20: Die untere Aussparung

  • Bringen Sie nun eine Verstärkungsrippe namens VR Hebel ein, die den Hebel noch etwas mehr stabilisieren soll. Die einzelne Linie legen Sie parallel zur vorderen Schräge, ihre Enden verknüpfen Sie mit den jeweiligen Kanten, sodass Sie nur deren Höhe zu definieren brauchen (Abb. 3.22).

Abb. 3.21: Die vordere untere Aussparung

  • Das Feature selbst ist 1.5 mm breit, die Richtung verläuft parallel, Sie müssen die Materialseite umkehren und die Rippe zu beiden Seiten austragen.

Abb. 3.22: Die Verstärkungsrippe des Hebels

Ein seitlicher Ausleger ist der letzte Streich dieses Bauteils:

  • Legen Sie auf der linken Seitenfläche die Skizze Sk Ausleger an. Sie ist 2.4 mm hoch und übernimmt ihre Seiten vom Bauteil (Abb. 3.23).
  • Tragen Sie sie 19 mm hoch aus und nennen Sie das Feature A Ausleger.
  • Verrunden Sie die beiden Kanten dann mit V Ausleger um 1 mm (Abb. 3.24).

Abb. 3.23: Der Ausleger des Hebels

  • Speichern Sie das Bauteil.

Abb. 3.24: Radien und Untersicht des fertigen Auslösers

3.4 Die Baugruppe Haube

Setzen wir diese beiden Teile nun zur Baugruppe zusammen, komplett mit Verschraubung:

  • Erstellen Sie die Baugruppe Haube.
  • Fügen Sie H HAUBE als Basisteil und danach H AUSLÖSER ein.
  • Richten Sie die Bohrung des Auslösers auf die des Doms aus, und zwar sowohl konzentrisch als auch deckungsgleich. Richten Sie dann je eine Längskante des Schachtes in der Haube und am Auslöser parallel aufeinander aus, sodass rundherum ein gleichmäßiger Spalt entsteht (Abb. 3.25).

Abb. 3.25: Der Auslöser wird befestigt

Im Bilderkennen Sie gut die Oberfläche, wie sie makellos über die beiden Bauteile hinweg läuft. Nur die Spalten und Radien unterbrechen sie. Natürlich können Sie diese Kurve fast beliebig im Master-Teil verändern – Beide Teile werden immer und automatisch nachfolgen!

  • Schalten Sie die Haube transparent und färben Sie den Auslöser auf Komponentenebene ein, damit Sie den „Durchblick“ behalten und die Teile besser voneinander unterscheiden können.

Fügen Sie jetzt noch Unterlegscheibe und Schraube ein:

  • Fügen Sie aus der Toolbox eine Scheibe DIN 125-A ein, Durchmesser 2.2 mm. Verknüpfen Sie sie deckungsgleich und konzentrisch mit der Bohrung.
  • Fügen Sie darauf wiederum eine Flachkopfschraube ISO 7045 M2 ein. Verknüpfen Sie sie konzentrisch und deckungsgleich mit der Scheibe.
  • Speichern Sie die Baugruppe (Abb. 3.26).

Abb. 3.26: Die fertig montierte Haube, hier in der Darstellung Schattiert

3.5 Korrekturen in Bottom-Up-Modellen

Sie haben es sicher längst bemerkt: Top-Down und Bottom-Up haben sich im Verlauf dieses ganzen Kurses recht bunt abgewechselt. Sinn dessen ist, Ihnen mehrere Arbeitsmethoden an die Hand zu geben, um Ihnen deren Vor- und Nachteile vor Augen zu führen. Denn nur so bekommen Sie ein Gefühl für die jeweils „richtige“ Methode – oder die, die Ihnen am besten liegt.

Zum Zweck des direkten Vergleichs mit der top-down konstruierten Haube montieren Sie nun die STANZE, deren Bauteile ohne Bezug zueinander modelliert wurden, also bottom-up. Der Schlitten, obwohl ebenfalls top-down konstruiert, ist in diesem Kontext als starres Bauteil anzusehen und zählt also nicht:

  • Erstellen Sie eine Baugruppe namens Stanze mit Hebel.
  • Fügen Sie alle Bauteile ein, die mit „St“ beginnen, also ST FÜHRUNG als Basisteil, ST FÜHRUNG ACHSE, ST FÜHRUNG ROLLE, zweimal ST LAGERBUCHSE, außerdem den SCHLITTEN und den HEBEL (Abb. 3.27).

Die Anordnung dürfte kein Problem mehr darstellen:

  • Ordnen Sie die Lagerbuchsen konzentrisch zu den großen Bohrungen an und bringen Sie deren Bund jeweils mit der passenden Senkung zur Deckung.
  • Die Achse liege konzentrisch zu einer der Lagerbuchsen, die Rolle konzentrisch zur Achse und deckungsgleich an einer der Buchsen.
  • Den Schlitten verknüpfen Sie deckungsgleich mit zwei orthogonal zueinander stehenden Flächen im Inneren der Führung, so dass er dort nur noch auf und ab gleiten kann.
  • Der Riegel soll dabei in der zugehörigen Nut der Führung liegen bzw. die Schraube nach vorne weisen.

Abb. 3.27: Zu lang: Die Buchsen müssen noch angepasst werden

3.5.1 Parameter manuell abgleichen

Hierauf stellen Sie fest: Die Lagerbuchsen überschneiden die Rolle (Abb. 3.27). Sie sind außerdem zu lang für die Lochleibungen, und ihre Bohrung ist zu klein. Korrigieren wir das alles einfach über eine der Buchsen:

  • Messen Sie zunächst die Länge der Bohrung (Pfeil). Hier ergeben sich 1.5 mm. Messen Sie den Durchmesser der Bohrung in der Führung: Dies sind 8.5 mm.
  • Klappen Sie eine der Buchsen im FeatureManager auf und blenden Sie deren Skizze Sk Buchse ein. Ein Doppelklick auf die Skizze, und auch die Bemaßungen erscheinen. Die Überschneidung mit der Rolle beträgt etwa einen halben Millimeter.

Achtung: Es gibt noch einen zweiten Durchmesser 8 an der Frontseite. Der ist nicht gemeint!

  • Ändern Sie den Zylinderdurchmesser 8 mm in 8.5 mm (Abb. 3.28, unterer Kasten), die Länge des Passungs-Zylinders 2.5 mm in 1.5 mm (mittlerer Kasten) und die Gesamtlänge 6 mm in 5.7 mm (oberer Kasten).

Achtung: Es gibt noch einen zweiten Durchmesser 8 an der Frontseite. Der ist nicht gemeint!

Abb. 3.28: Zu lang: Die Buchsen müssen noch angepasst werden

Damit sollten automatisch beide Buchsen die richtigen Dimensionen annehmen, und auch die Rolle in der Mitte hat noch etwas Spiel.

3.5.2 Verknüpfung von Langlöchern mit Zapfen

Ebenso ausgefallen wie die Breitenbeziehung ist die Skizzenbeziehung Langloch. Hier verbinden Sie eine Achse mit einer Aussparung, deren Skizze allerdings aus dem Skizzenelement Langloch bestehen muss. Der Hebel wird dadurch nicht nur drehbar, er kann auch längs verschoben werden, wie es für die aktuelle Situation nötig ist:

Leider funktioniert es nur mit diesem Element. Für beliebig erzeugte geschlossene Kurven nutzen Sie Kurvenglied.

  • Verknüpfen Sie das Langloch – die mittlere der drei Bohrungen im Hebel –mit St Führung Rolle, indem Sie unter den mechanischen Verknüpfungen die zweite Option Langloch wählen (Abb. 3.29).

Versuchen Sie den Hebel jetzt wegzuziehen, so wird er sich drehen und innerhalb des Langlochs verschieben lassen. Da die konzentrischen Verknüpfungen leichter zu definieren sind, wenn die Bauteile einander nicht überdecken, hängen wir erst den Schlitten ein:

Abb. 3.29: Der Hebel wird mit dem Langloch in die Führung eingehängt

  • Verknüpfen Sie die einzelne Bohrung konzentrisch mit der Achse, die in der Baugruppe Schlitten steckt.
  • Definieren Sie nun eine Breitenbeziehung zwischen dem Hebel und der Nut des Schlittens, da diese die engste von allen ist (Abb. 3.30). Die Breitenauswahl stellen die beiden Wände der Nut dar, als Tabulatorauswahl wählen Sie die beiden Stirnflächen des Hebels. Die Zwangsbedingung soll Frei bleiben.

Abb. 3.30: Eine Breitenbeziehung für Hebel und Schlitten

Wenn Sie alle Verknüpfungen so weit erzeugt haben, ziehen Sie einmal am Hebel – vorzugsweise in einer Schnittansicht, damit Sie die Mechanik beobachten können. Ergebnis: Der Hebel lässt sich nicht mehr beliebig drehen, auch der Schlitten erscheint jetzt in seiner Beweglichkeit kontrolliert (Abb. 3.31).

Des Rätsels Lösung: Die Hubbewegung des Schlittens deckt sich nicht mit der radialen Bewegung des Hebels. Daher benötigt dieser das Langloch, um gleichzeitig auch vor und zurück gleiten zu können. Die Länge dieser Aussparung schränkt die Bewegung des Hebels in Längsrichtung ein – damit aber wiederum die Freiheit des Schlittens. Genau so würde sich der Mechanismus auch in Wirklichkeit verhalten. Das bedeutet, Sie können Mechanismen in SolidWorks auch ohne Simulation simulieren!

Der Riegel des Schlittens taucht noch in die Führung ein, und die Nut ist zu breit. Beides beheben wir in einem Arbeitsgang:

Abb. 3.31: Kinematisch korrekt interpretiert werden die Verknüpfungen der beiden Bohrungen des Hebels, des Schlittens und der Führung miteinander

  • Ändern Sie die Skizze Sk Hubhöhe in St Führung, indem Sie die Auf-Kante-Beziehungen löschen und stattdessen Symmetrie zur Außenkante herstellen. Bemaßen Sie dann eine Breite von 4 mm und steigern Sie die Höhe von 12 auf 13 mm (Abb. 3.32).

Abb. 3.32: Die modifizierte Skizze Sk Hubhöhe

Damit ist die Modellierung der Stanze abgeschlossen. Es fehlen nur noch ein paar Sicherungsscheiben, um die Achse des Hebels in Position zu halten:

  • Fügen Sie aus der Toolbox, DIN, Sicherungsringe, Für Wellen je eine Sicherungsscheibe – DIN 6799 ein, der Nutdurchmesser soll 2.3 mm betragen.
  • Stellen Sie auch zwischen den Innenflächen der beiden Scheiben und den Außenflächen der Lagerbuchsen eine Breitenbeziehung her, Typ Frei.
  • Tun Sie das Gleiche dann noch einmal für St Führung Rolle, indem Sie die Deckungsgleichheit ersetzen.

Damit ist die Stanze fertig. Falls Sie sich das gefragt haben: Der Hebel wird vom Exzenter bewegt.

  • Speichern Sie die Baugruppe (Abb. 3.33).

Abb. 3.33: Die fertige Stanze

Kontrollfragen

Könnte man das Schnitt-Feature S AR Anschlag statt mit dem pauschalen Durch Alles auch direkt an die Skizze Sk Gr Anschlag koppeln (vgl. Abb.3.16)?

Wo könnte man in der Baugruppe STANZE MIT HEBEL noch Breitenbeziehungen anbringen? Und wozu wäre dies nützlich