TY - CHAP

T1 - Maschinen- und werkzeugseitige Herausforderungen bei der Blechmassivumformung von komplexen Bauteilen

AU - Salfeld, V.

AU - Matthias, T.

AU - Krimm, Richard

AU - Behrens, Bernd-Arno

AU - Sieczkarek, Peter

AU - Ben Khalifa, Noomane

AU - Tekkaya, A. Erman

AU - Hetzner, Harald

AU - Tremmel, Stephan

AU - Wartzack, Sandro

N1 - Conference code: 2

PY - 2013/11/13

Y1 - 2013/11/13

N2 - Die Pressenstruktur ist bei Prozessen der Blechmassivumformung hohen Umformkräften ausgesetzt, wodurch es zu unerwünschten Verlagerungen von Pressenkomponenten kommt. Diese Verlagerungen wirken sich auf die Kinematik und die Lage der formgebenden Werkzeugkomponenten beim Werkzeugschluss aus und haben damit einen wesentlichen Einfluss auf die Endgeometrie des umformtechnisch hergestellten Bauteils. Weist dieses Bauteil horizontal angeordnete Funktionselemente auf, wie beispielsweise Verzahnungen, führt das neben der vertikalen zu einer hohen horizontalen Belastung der Pressenstruktur und damit zu einem hohen horizontalen Versatz der Werkzeug- und Pressenkomponenten. Dieser Sachverhalt wird beispielhaft an zwei unterschiedlichen Pressen demonstriert. Hierbei handelt es sich einerseits um eine typische mechanische Produktionspresse, deren vertikale Stößelbewegung zur Ausformung asymmetrischer Bauteile mit horizontalen Nebenformelementen genutzt wird, und andererseits um eine neuartige Mehrachspresse mit fünf Bewegungsachsen, die zahlreiche Vorteile für die inkrementelle Herstellung komplexer Funktionsbauteile bietet. Die vorherrschende Belastung, insbesondere bei der Verwendung der Horizontalachsen, führt zu elastischen Deformationen der Pressenkomponenten, welche die Einhaltung der Fertigungstoleranzen der zu fertigenden Bauteile beeinflussen. Diese müssen bei der Auslegung der Umformfolgen berücksichtigt und gegebenenfalls durch die Verwendung weiterer Maschinenachsen als Stützachsen kompensiert bzw. reduziert werden. In Verbindung mit einer verbesserten Maschinentechnik lässt sich eine weitere Optimierung der Bauteilformgebung durch Beschichtung der Werkzeuge mit amorphen Kohlenstoffschichtsystemen erreichen. Diese erlauben verschleißarme Werkzeuge und mindern die Reibung in der Wirkfuge zwischen Werkzeug und Bauteil während des Umformens. Hiermit tragen sie so zu einer Reduzierung der erforderlichen Prozesskräfte bei und lassen zukünftig auch eine lokal angepasste Reibung erwarten, um die Prozesse der Blechmassivumformung bestmöglich zu unterstützen.

AB - Die Pressenstruktur ist bei Prozessen der Blechmassivumformung hohen Umformkräften ausgesetzt, wodurch es zu unerwünschten Verlagerungen von Pressenkomponenten kommt. Diese Verlagerungen wirken sich auf die Kinematik und die Lage der formgebenden Werkzeugkomponenten beim Werkzeugschluss aus und haben damit einen wesentlichen Einfluss auf die Endgeometrie des umformtechnisch hergestellten Bauteils. Weist dieses Bauteil horizontal angeordnete Funktionselemente auf, wie beispielsweise Verzahnungen, führt das neben der vertikalen zu einer hohen horizontalen Belastung der Pressenstruktur und damit zu einem hohen horizontalen Versatz der Werkzeug- und Pressenkomponenten. Dieser Sachverhalt wird beispielhaft an zwei unterschiedlichen Pressen demonstriert. Hierbei handelt es sich einerseits um eine typische mechanische Produktionspresse, deren vertikale Stößelbewegung zur Ausformung asymmetrischer Bauteile mit horizontalen Nebenformelementen genutzt wird, und andererseits um eine neuartige Mehrachspresse mit fünf Bewegungsachsen, die zahlreiche Vorteile für die inkrementelle Herstellung komplexer Funktionsbauteile bietet. Die vorherrschende Belastung, insbesondere bei der Verwendung der Horizontalachsen, führt zu elastischen Deformationen der Pressenkomponenten, welche die Einhaltung der Fertigungstoleranzen der zu fertigenden Bauteile beeinflussen. Diese müssen bei der Auslegung der Umformfolgen berücksichtigt und gegebenenfalls durch die Verwendung weiterer Maschinenachsen als Stützachsen kompensiert bzw. reduziert werden. In Verbindung mit einer verbesserten Maschinentechnik lässt sich eine weitere Optimierung der Bauteilformgebung durch Beschichtung der Werkzeuge mit amorphen Kohlenstoffschichtsystemen erreichen. Diese erlauben verschleißarme Werkzeuge und mindern die Reibung in der Wirkfuge zwischen Werkzeug und Bauteil während des Umformens. Hiermit tragen sie so zu einer Reduzierung der erforderlichen Prozesskräfte bei und lassen zukünftig auch eine lokal angepasste Reibung erwarten, um die Prozesse der Blechmassivumformung bestmöglich zu unterstützen.

KW - Ingenieurwissenschaften

KW - Kaltmassivumformen

KW - Blechumformen

KW - polykristallinier Stoff

KW - Feinblech

KW - zyklische Beanspruchung

KW - Verformungstextur

KW - Mikrogefüge

KW - Bruchdefhnung

KW - ferritischer Stahl

KW - Werkstoffmodell

UR - http://www.lft.uni-erlangen.de/index.php/en/publications/proceedings/34-2-workshop-blechmassivumformung

M3 - Aufsätze in Konferenzbänden

SN - 978-3-87525-353-5

SP - 13

EP - 35

BT - Tagungsband zum 2. Erlanger Workshop Blechmassivumformung 2013

A2 - Merklein, M.

A2 - Behrens, B. A.

A2 - Tekkaya, A. E.

PB - Meisenbach GmbH Verlag

T2 - 2. Workshop Blechmassivumformung - 2013

Y2 - 13 November 2013 through 13 November 2013

ER -