Präzise Kaltmassivumformung für die Herstellung von Verzahnungen mittels oszillierendem Verzahnungseindrücken durch optimierte Reibverhältnisse:
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Aachen
Shaker
2016
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| adam_text | Berichte aus Produktion
und Umformtechnik
Hrsg : Prof Dr -Ing Dipl -Wirtsch -Ing Peter Groche
Präzise Kaltmassivumfermung für
die Herstellung ven Verzahnungen
mittels oszillierendem
Verzahnungseindrucken durch
optimierte Reibverhältnisse
Benjamin Heß
D 17 (Diss TU Darmstadt)
Shaker Verlag
Aachen 2016
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Formelzeichen und Abkürzungen V
1 Einleitung 1
2 Stand der Technik 3
2 1 Inkrementelle Massivumformung und deren Einsatz in der
Verzahnungsherstellung 3
2 2 Konzepte zur Beherrschung von Unsicherheiten in der
Massivumformung 8
221 Unsicherheit bei der Umformung massiver Bauteile 8
222 Armierung in der Kaltmassivumformung 12
223 Ansätze zur Auflösung der Unsicherheit 15
2 3 Oszillierende Hubverläufe in der Umformtechnik 19
2 4 FEM-Simulation in der inkrementeilen Massivumformung 25
241 Materialmodellierung 26
242 Abbildung der tribologischen Verhältnisse 29
3 Motivation, Zielsetzung und Vorgehensweise 35
3 1 Motivation 35
3 2 Zielsetzung und Vorgehensweise 36
4 Versuchsanlage und Versuchsmaterial 39
4 1 Probengeometrie und Schmierstoff 39
4 2 Aktives Werkzeugsystem 40
4 3 Numerisches Simulationsmodell 43
5 Analyse des Material- und Reibverhaltens in Prüfstandsversuchen 47
5 1 Analyse des Materialverhaltens 47
Einleitung
511 Versuchsaufbau und -parameter 47
512 Analyse des einachsigen Materialverhaltens im Druckversuch 48
513 Analyse des einachsigen Materialverhaltens im Zug-
Druckversuch 50
514 Interpretation der Materialcharakterisierung 52
5 2 Analyse der Reibverhältnisse 54
521 Versuchsaufbau und -parameter 54
522 Ergebnisse der Gleitstauchversuche 56
523 Interpretation der Gleitstauchversuche 63
6 Einfluss des Hubverlaufs auf die Umformkraft beim oszillierenden
Verzahnungsdrücken 65
6 1 Experimentelle Untersuchung 65
611 Untersuchung der Kraftreduktion am Werkstoff C45 66
612 Untersuchung der Kraftreduktion am Werkstoff 16MnCr5 69
6 2 Numerische Untersuchung der Kraftreduktion 72
6 3 Interpretation des Hubverlaufeinflusses auf die Umformkraft 78
7 Auswirkungen des Hubverlaufs auf die Verzahnungsgeometrie 81
7 1 Interpretation des Hubverlaufseinflusses auf die
Verzahnungsgeometrie 87
8 Ansätze zur Steigerung der Produktivität und Präzision durch das
oszillierende Verzahnungseindrücken 89
8 1 Veränderung des Schmierstoffsystems und dessen Einfluss auf
Umformkraft und Verzahnungsgeometrie 90
8 2 Untersuchung der Auswirkung einer Prozessregelung auf Geometrie
und Umformkräfte 94
821 Numerische Umsetzung der Prozessregelung in ABAQUS 98
822 Einfluss der Prozessregelung auf die Werkzeugbelastung 100
9 Zusammenfassung / Ausblick 105
10 Quellenverzeichnis 109
Inhaltsverzeichnis
11 Abbildungsverzeichnis 121
12 Tabellenverzeichnis 129
13 Anhang 131
13 1 Simulation mit voll integrierten Elementen 131
13 2 Messschwgjikung bei Analyse des einachsigen Materialverhaltens im
Druck- bzw Zug-Druck-Versuch 132
13 3 Erklärungsansatz für den Unterschied des im Zug-Druck- und
Druckversuch ermittelten Fließbeginns 134
13 4 Ermittelte Reibwerte aus dem Gleitstauchversuch für oszillierende und
unidirektionale Hubbewegungen 136
13 5 Messschwankung bei Umformung der Werkstoffe 16MnCr5 und C45
138
13 6 Messschwankung bei Umformung des Werkstoffs C45 und
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