Betrachtungen zum Kalibrieren beim Profilziehen:
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Düsseldorf
Stahleisen
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| adam_text | Titel: Betrachtungen zum Kalibrieren beim Profilziehen
Autor: Steuff, Wolfgang
Jahr: 1995
Betrachtungen zum Kalibrieren beim Profilziehen Wolfgang Steuff STÄHLTE ISfil
Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung / Introduction...............................................................................................1 2 Aufgabenstellung und Zielsetzung................................................................................5 3 Stand der Erkenntnisse.................................................................................................7 3.1 Kalibrierungsverfahren nach Hohrjakov..........................................................................7 3.2 Kalibrierungsverfahren nach Preußler.............................................................................9 3.3 Kalibrierungsverfahren nach Zverjev............................................................................10 3.4 Kalibrierungsverfahren nach der elektro-hydrodynamischen Analogie (EHDA)............12 3.5 Kalibrierungsverfahren nach Landichow.......................................................................13 3.6 Kombiniertes Kalibrierungsverfahren nach Beyer.........................................................15 3.7 Kalibrierungsverfahren basierend auf einem Expertensystem........................................17 4 Entwicklung von Algorithmen zur automatisierten Kalibrierung auf Grundlage ausgewählter Kalibrierungsverfahren.......................................................................19 4.1 Erweitertes Kalibrierungsverfahren nach Hohrjakov.....................................................19 4.1.1 Entwicklung eines Algorithmus auf Basis des erweiterten Verfahrens nach Hohrjakov...........................................................................................................21 4.1.2 Anwendungsbereich des erweiterten Verfahrens nach Hohrjakov........................24 4.2 Weiterentwickeltes Kalibrierungsverfahren nach Preußler............................................24 4.2.1 Entwicklung eines Algorithmus auf Basis des Verfahrens nach
Preußler.............25 4.2.1.1 Ermittlung der Fließscheiden...................................................................27 4.2.1.2 Bestimmung der idealen Vorform............................................................28 4.2.1.3 Bestimmung der realen Vorform..............................................................29 4.2.2 Anwendungsbereich des Verfahrens nach Preußler..............................................29 4.3 Kalibrierungsverfahren nach Zverjev in Kombination mit dem nach der elektro- hydrodynamischen Analogie (EHDA)...........................................................................30 4.3.1 Entwicklung eines Algorithmus auf Basis des kombinierten Verfahrens nach Zverjev/EHDA....................................................................................................31 4.3.1.1 Ausrichtung der Fertigkontur...................................................................33 4.3.1.2 Ermittlung der Zwischenformen anhand von Äquipotentiallinien.............33 4.3.2 Anwendungsbereich des kombinierten Verfahrens nach Zverjev/EHDA..............35 4.4 Werkzeuggestaltung......................................................................................................36
II Inhaltsverzeichnis 5 Kriterien zur Beurteilung von Kalibrierungen..........................................................39 5.1 Verwendbare Beurteilungskriterien...............................................................................39 5.1.1 Maß- und Formhaltigkeit.....................................................................................39 5.1.1.1 Maßabweichungen...................................................................................39 5.1.1.2 Geradheitsabweichungen.........................................................................40 5.1.1.3 Verwindung.............................................................................................40 5.1.1.4 Kaliberfüllung.........................................................................................41 5.1.2 Oberflächengüte..................................................................................................42 5.1.3 Ziehkraft..............................................................................................................42 5.1.3.1 Betrag der Umformkraft...........................................................................43 5.1.3.2 Lage des Kraftangriffspunktes.................................................................43 5.1.4 Stofßlußuntersuchungen......................................................................................45 5.1.4.1 Relative Nacheilung.................................................................................46 5.1.4.2 Stecker.....................................................................................................47 5.1.4.3 Stabendenausbildung...............................................................................48 5.1.4.4 Gefugebetrachtungen...............................................................................48 5.1.4.5
Härtemessungen......................................................................................49 5.2 Diskussion....................................................................................................................49 6 Experimenteller Vergleich ausgewählter Kalibrierungsverfahren am Beispiel eines unregelmäßigen Achtkants ................................................................................51 6.1 Versuchswerkstoff........................................................................................................52 6.2 Versuchswerkzeuge......................................................................................................54 6.3 Versuchsdurchfiihrung..................................................................................................55 6.4 Versuchsergebnisse.......................................................................................................56 6.4.1 Maß- und Formhaltigkeit.....................................................................................56 6.4.1.1 Maßabweichungen...................................................................................56 6.4.1.2 Geradheitsabweichungen.........................................................................57 6.4.1.3 Kaliberfüllung ..... ....................................................................................58 6.4.2 Ziehkraft..............................................................................................................60 6.4.2.1 Betrag der Ziehkraft.................................................................................61 6.4.2.2 Lage des Kraftangriffspunktes.................................................................62 6.4.3 Stoffflußuntersuchungen......................................................................................63 6.4.3.1 Relative
Nacheilung.................................................................................64 6.4.3.2 Stabendenausbildung...............................................................................65 6.4.3.3 Härtemessungen................................. 66 t 6.5 Diskussion...............................................................?....................................................67
Inhaltsverzeichnis III 7 Vergleich ausgewählter Kalibrierungsverfahren am Beispiel eines unregelmäßigen Achtkants mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode ....................................................69 7.1 Modellbildung..............................................................................................................69 7.1.1 Diskretisierung des Werkstücks...........................................................................71 7.1.2 Physikalische Randbedingungen..........................................................................73 7.2 Simulationsergebnisse...................................................................................................74 7.2.1 Berechnete Umformkraft.....................................................................................75 7.2.2 Netzverwölbung..................................................................................................80 7.2.3 Maß- und Formhaitigkeit.....................................................................................82 7.2.4 Nachweis der Stationarität...................................................................................83 7.2.5 Formänderungsverteilung....................................................................................85 7.2.6 Lokales Verhältnis von Vergleichsspannung zu Fließspannung im belasteten F ertigquerschnitt..................................................................................................90 7.2.7 Eigenspannungsverteilung...................................................................................94 7.3 Diskussion....................................................................................................................96 8 Auswirkungen variabler Ziehholneigungswinkel im Vergleich zu einem konstanten Ziehholneigungswinkel am Beispiel eines unregelmäßigen Achtkants ......................99 8.1
Meßergebnisse..............................................................................................................99 8.2 Simulationsergebnisse.................................................................................................100 8.2.1 Maß- und Formhaltigkeit...................................................................................102 8.2.2 Netzverwölbung................................................................................................106 8.2.3 Formänderungsverteilung..................................................................................111 8.2.4 Eigenspannungsverteilung.................................................................................114 8.3 Diskussion..................................................................................................................118 9 Ausblick - Vorschläge zur Weiterentwicklung von Ka)ibrierungsverfahren..........l20 9.1 Verfahren nach Preußler mit winkelabhängigem Aufmaßfaktor an den Profilkanten... 120 9.2 Auswirkungen des winkelabhängigen Aufmaßfaktors an den Profilkanten..................121 9.3 Verfahren nach Preußler mit Berücksichtigung konkaver Kanten................................124 9.4 Verfahren nach Zverjev/EHDA mit Berücksichtigung tiefer Einschnitte.....................128 9.5 Experimentelle Methode zur Ermittlung der Vorform.................................................129 10 Zusammenfassung / Conclusion................................................................................131 11 Literatur....................................................................................................................135 12 Verwendete Formelzeichen.......................................................................................141
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