Untersuchungen zum Kaltwalzen von dünnem Band und Folie nach dem Verfahren der Ähnlichkeitstheorie:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
Verl. Stahleisen
1994
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zum Kaltwalzen von dünnem Band und Folie nach dem Verfahren der Ähnlichkeitstheorie
Autor: Kramer, Andreas
Jahr: 1994
-IX- Inhaltsverzeichnis Seite 0 Bezeichnungen XIII 1 Einleitung 1 2 Aufgabenstellung 2 3 Stand der Kenntnisse 3 3.1 Integrale Berechnung von Walzkraft und Walzmoment 3 3.1.1 Walztheorien zur Lösung der elementaren Walzgleichung 3 3.1.2 Weitergehende Ansätze auf der Grundlage des 4 Druckversuches zwischen planparallelen Platten 3.1.3 Einfluß der elastischen Walzenabplattung 5 3.1.3.1 Elastische Walzenabplattung nach Hitchcock 5 3.1.3.2 Gekoppelte Berechnung der Formänderungen von Walzgut und Walze 6 3.2 Lokale Berechnung von Walzdruck und Walzspaltkontur 6 3.2.1 Lokale Beschreibung der Walzenabplattung 6 3.2.2 Beschreibung der Walzdruckverteilung 7 3.2.2.1 Bestimmung des Walzdruckes bei starr-plastischem Verhalten 7 des Bandes 3.2.2.2 Bestimmung des Walzdruckes bei elastisch-plastischem Verhalten 8 des Bandes 3.2.3 Gekoppelte elastisch-plastische Berechnung von Walzdruck 9 und Walzspaltkontur 3.2.4 Elastisches Walzen und Übergang zu plastischem Verhalten 10 des Bandes 3.2.4.1 Elastisches Bandwalzen nach Bentall und Johnson 11 3.2.4.2 Übergang zu plastischem Fließen nach Bentall und Johnson 11 3.2.4.3 Elastisches Bandwalzen nach Kuhn und Weinstein 12 3.2.5 Folienwalzmodell von Fleck und Johnson 13 3.2.6 Weitere Ansätze zur Beschreibung des Folienwalzens 14 4 Diskussion verschiedener Lösungsverfahren 15 4.1 Elementare Theorie 15 4.2 Methode der finiten Elemente 16 4.3 Ähnlichkeitstheorie 17 5 Anwendung der Ähnlichkeitstheorie auf das Walzen dünner Bänder 18 und Folien 5.1 Grundlagen der Ähnlichkeitstheorie 18 5.1.1 Definition von Größenmaßstäben 18
-X- 5.1.2 Herleitung von Ähnlichkeitskennzahlen mit Hilfe der 19 Dimensionsanalyse 5.1.3 Wichtige Ähnlichkeitsbeziehungen in der Umformtechnik 22 5.1.3.1 Geometrische Ähnlichkeit 22 5.1.3.2 Physikalische Ähnlichkeit 23 5.1.3.2.1 Plastostatische Ähnlichkeit 23 5.1.3.2.2 Ähnlichkeit der Druckverteilung 24 5.1.3.2.3 Elastostatische Ähnlichkeit 24 5.1.3.2.4 Dynamische Ähnlichkeit 25 5.1.3.2.5 Thermische Ähnlichkeit (Wärmeleitung) 25 5.1.3.2.6 Triboiogische Ähnlichkeit 26 5.1.3.3 Zusammenstellung der zu erfüllenden Modellgesetze 26 5.2 Modellbildung und Diskussion 27 5.2.1 Geometrische Auslegung des Modells und Diskussion der 27 Bedingung geometrischer Ähnlichkeit 5.2.2 Diskussion des Kraftmaßstabes und seines Einflusses 27 auf die Modellbildung 5.2.3 Diskussion des Zeit- und Geschwindigkeitsmaßstabes und 28 seines Einflusses auf die Modellbildung 5.2.4 Diskussion des Temperaturmaßstabes und seines Einflusses auf 30 die Modellbildung 5.2.5 Partielle Ähnlichkeit bei der Modellbildung 30 6 Rechnerische Simulation des elastischen Stauchens mit walzenähnlichen 32 Werkzeugen 6.1 Simulationsmodell des elastischen Stauchens 32 6.1.1 Berechnung der Spannungsverteilung im gestauchten Band 32 6.1.1.1 Grundgleichungen 32 6.1.1.2 Berechnung der Spannungsverteilung beim Stauchen mit einem ideal 36 starren Werkzeug und vollständigem Haften 6.1.1.3 Bestimmung des Übergangs von Haften zu Gleiten beim Stauchen mit einem 37 ideal starren Werkzeug 6.1.1.4 Berechnung der Spannungsverteilung bei Gleiten der Oberflächen von 38 Stauchwerkzeug und Band im Kontaktbereich 6.1.1.5 Berechnung der Spannungsverteilung beim Stauchen mit einem elastischen 40 Werkzeug und vollständigem Haften 6.1.2 Berechnung der elastischen Deformation der Stauchwerkzeuge bei 44 Belastung 6.1.3 Simulation des elastischen Eindringens der Stauchwerkzeuge in ein Band 44
45 48 48 48 49 49 50 51 52 54 55 55 57 59 60 63 65 67 67 68 70 70 72 -XI- Berechnungsergebnisse Experimentelle Untersuchungen zur Verteilung der plastischen Formänderung gestauchter Proben Stauchversuche an dünnem Band und Folie mit walzenähnlichen Werkzeugen Versuchsaufbau Planung und Durchführung Probenmaterial Versuchsbedingungen Auswertung Messung des Dickenprofils gestauchter Proben Mathematische Beschreibung der Kontur der Umformzone durch einen Polynomansatz Einfluß unterschiedlicher Prozeßbedingungen auf das Dickenprofil gestauchter Proben Beschreibung der gedrückten Länge beim Stauchen durch den modifizierten Ansatz nach Hitchcock Beschreibung des Stauchens mit walzenähnlichen Werkzeugen durch einen elementaren elastisch-plastischen Ansatz Beschreibung der elastischen Walzenabplattung anhand gemessener Dickenänderungen beim Stauchen Biquadratisch erweiterter Ansatz zur Beschreibung der elastischen Abplattung beim Walzen Beschreibung der elastischen Verschiebung der Werkzeugoberfläche bei ähnlichen Umformfällen durch charakteristische Kennzahlen Berechnung der Walzspaltkontur nach biquadratisch erweitertem Ansatz zur Beschreibung der elastischen Walzenabplattung Beschreibung des Stauchens durch ähnlichkeitsmechanische Kennzahlen Berechnungsverfahren Auswertung charakteristischer Kennzahlen für das Stauchen durch einen Produktansatz Analyse von Betriebsdaten zur Beschreibung des Walzens von dünnem Band und Folie Kennzahlen zur Beschreibung des Kaltflachwalzens von dünnem Band und Folie Definition von aus mehreren physikalischen Einflußgrößen zusammengesetzten Kennzahlen
-XII- 8.1.2 Definition von aus einzelnen physikalischen EinfluBgrößen zusammengesetzten Kennzahlen 7f 8.2 Auswertung gemessener Betriebsdaten 77 8.3 Bewertung der Ergebnisse 78 9 Zusammenfassung und Ausblick 80 10 Literatur 82 Bilder 88
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