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Die Werkzeugkonstruktion der AUDI AG wird zukünftig drei neuen Herausforderungen gegenüberstehen. Das sind die kontinuierliche Steigerung der Produktivität durch Erhöhung der Hubzahlen, mit der Forderung nach massereduzierten Komponenten. Die zunehmende Komplexität der Blechteile und eine Verringerung der Anzahl von Operationsstufen. Diese Situation erfordert die Erweiterung des Aufgabenfeldes eines Werkzeugkonstrukteurs. Durch die gestiegene Funktionalität des CAD- Systems CATIA V5 eröffnen sich neue Möglichkeiten. Mit der Bereitstellung des Wissens über programmspezifische Funktion kann bereits während der Konstruktion eine Analyse auf der Basis der FEM durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden Schieberkonstruktionen unter Anwendung der FEM- Umgebung in CATIA analysiert. Die statische Untersuchung eines Füllschiebers aus einem Seitenwandrahmen- Werkzeug zeigt die kritischen Stellen der Konstruktion, verdeutlicht aber auch die Unkenntnis der realen Prozesskräfte bei formenden Werkzeug in weggebundenen Pressen. Erste Anhaltswerte liefert ein Versuch mit Druckmessfolien im formgebenden Bereich. Diese Arbeit beschäftigt sich weiterhin mit der Topologieoptimierung von gegossenen Werkzeugbauteilen. Die Erprobung des etablierten FE- Systems OptiStruct auf Schieberkonstruktionen erfordert zunächst die Auswahl geeigneter Optimierungsvarianten. Mit der anschließenden Nachkonstruktion der ausgegebenen Designvorschläge und einer form- und gießtechnischen Beurteilung wird die Anwendbarkeit nachgewiesen. Im Vergleich zu den Ursprungskonstruktionen löst sich die meist angewandte einhüllende Struktur auf und wird durch eine dichtere Verrippung ersetzt. Durch die veränderte Struktur und einer Verminderung der Gusswandstärken ergibt sich eine Masseeinsparung.

Hydraulische Antriebe bilden einen festen Bestandteil in industriellen Anwendungen. Sie kommen in den verschiedenen technischen Lösungen zum Einsatz, so zum Beispiel zur Erzeugung großer Kräfte in hydraulischen Pressen, als Fahrantrieb in Baumaschinen oder als Vorschubachsen in Handhabeprozessen. So vielfältig die Einsatzmöglichkeiten auch sind, bei allen Anwendungen muss zunächst der Druckflüssigkeit die benötigte Energie zugeführt werden. Diese geschieht in den meisten Fällen durch Verdrängerpumpen. Diese wandeln mechanische Energie in hydraulische Energie um. Daher bilden sie eine wesentliche Komponente der hydraulischen Antriebe. Um die Leistungsparameter von Verdrängerpumpen erfassbar machen zu können, werden geeignete Prüfstände benötigt. Dabei müssen die Bedingungen während der Prüfung nachvollziehbar und vor allem reproduzierbar sein. Gegenstand dieser Arbeit ist die Projektierung und Konstruktion eines Prüfstandes für Einzel- und Doppelpumpen im offenen und geschlossenen Kreislauf.

Anhand von Kundenforderungen auf Basis des Lastenheftes und fertigungstechnisch bedingter Anforderungen wird eine Anforderungsliste erstellt. Für den Kugelzapfen und das Gehäuse wird ein Maßkonzept erarbeitet. Nach der Festlegung wesentlicher Funktionsmaße wird eine Toleranzbetrachtung durchgeführt. Dafür werden Grenzmuster eines Serienproduktes aufgebaut. In einem Algorithmus wird eine Reihenfolge für das Vorgehen bei der Konstruktion neuer Führungsgelenke vorgeschlagen.

Als Lösung für die Verkürzung von Zykluszeiten im Spritzgießprozess wird die Technologie Lasersintern zum Erzeugen von Bauteilen mit konturnahen Temperierkanälen untersucht. Im Ergebnis stehen neben einem Wirtschaftlichkeitsnachweis konturnaher Temperierung auch eine Reihe von Konstruktionsrichtlinien für Bauteile, die durch Lasersintern hergestellt werden.

Die gegenwärtige Entwicklung in der Prozessgas- und Antriebtechnik fordert neue Verdichterkonzepte. Die Kombination von Kolben- und Membranverdichter nutzt die Vorteile beider Arten und erscheint als eine Lösungsmöglichkeit für die Weiterentwicklung. Anhand eines Vergleiches werden Vor- und Nachteile bewertet sowie eine für die geforderten Randbedingungen optimale Variante vorgeschlagen. Thermodynamische Betrachtungen, Leckagen, Reinheit des Gases, Herstellungskosten, Fertigungsaufwand, Volumenstrom und erreichbare Drücke werden verglichen. Eine Marktanalyse unterstreicht die Sinnhaftigkeit der Markteinführung einer solchen Verdichterkombination. Die Projektierung einer Membranstufe als dritte Stufe eines Hochdruckverdichters soll zu erwartende Probleme erkennen, Lösungsmöglichkeiten darstellen und Ansätze für weiterführende Arbeiten nennen. Mit Hilfe des CAD Programms