Leichte, hochsteife Getriebegehäuse für die Automobilindustrie

Über den Fall

Anwendung: Antriebsstrang- und Getriebesysteme für die Automobilindustrie
Produkt: Getriebegehäuse
Material: Aluminiumdruckgusslegierung ADC12
Kompetenzen: Großformatige Dünnwandgussteile, DFM-Struktur- und Rippenoptimierung, fortschrittliche Mold-Flow-Simulation, hochpräzise CNC-Bearbeitung

Warum Teamsworld

• Kundenherausforderungen:

  Das Getriebegehäuse ist ein großformatiges Gussteil, das sich durch komplexe Geometrien und ein Netz aus Versteifungsrippen auszeichnet, die darauf ausgelegt sind, hohen Drehmomenten standzuhalten. Der Kunde stand vor einer doppelten Herausforderung: Die Masse des Bauteils musste deutlich reduziert werden, um die Effizienzziele des Fahrzeugs zu erreichen, ohne dabei die strukturelle Steifigkeit oder das NVH-Verhalten (Noise, Vibration, and Harshness) zu beeinträchtigen. Die technische Schwierigkeit bestand darin, die für ein einteiliges, großformatiges Gussteil erforderlichen variablen Wandstärken und Entformungsschrägen in Einklang zu bringen.

• Genutzte Fähigkeiten:

  Teamsworld stellte sein Fachwissen im Bereich des großvolumigen Dünnwand-Druckgusses und der Strukturoptimierung zur Verfügung. Unser Ingenieurteam konzentrierte sich auf mehrere entscheidende technische Bereiche:

  • DFM und Rippenoptimierung: Wir haben die Anordnung und Dicke der Rippen neu gestaltet, um das Trägheitsmoment zu maximieren. So stellen wir sicher, dass das Gehäuse Spitzenmomentbelastungen standhält, während gleichzeitig nicht funktionale Masse eingespart wird.

  • Fortschrittliche Entlüftung und Porositätskontrolle: Bei großen Gussteilen stellt die Lufteinschlussbildung ein erhebliches Risiko dar. Wir setzten spezielle vakuumgestützte Entlüftungskonzepte ein, um innere Porosität zu vermeiden und sicherzustellen, dass das Gussteil luftdicht und strukturell einwandfrei blieb.

  • Präzisions-CNC und Maßmesstechnik: Angesichts der Größe des Gehäuses ist es eine Herausforderung, enge Toleranzen für Lagersitze und Montageflächen einzuhalten. Wir setzten hochpräzise CNC-Bearbeitungszentren und eine 100-prozentige CMM-Prüfung ein, um absolute Maßgenauigkeit und die korrekte Ausrichtung der Schnittstellen zu gewährleisten.

• Ergebnisse:

  Durch die Einbindung in die frühe Entwicklungsphase lieferte Teamsworld eine umfassende Lösung zur strukturellen Optimierung. Mithilfe iterativer Mold-Flow-Simulationen und Spannungsanalysen optimierten wir die Anordnung der Versteifungsrippen, um ein optimales Gleichgewicht zwischen hoher Steifigkeit und Gewichtsreduzierung zu erreichen. Die endgültige Lösung ergab ein langlebiges, leichtes Gehäuse, das die Gesamtleistung des Antriebsstrangs verbesserte und die Nachhaltigkeitsziele des Kunden unterstützte, wodurch ein neuer Standard für dessen zukünftige Fahrzeugplattformen gesetzt wurde.