Die Umformtechnik setzt sich in der industriellen Fertigung immer mehr durch, da viele Formteile wirtschaftlicher hergestellt werden können.
Dieses Fachbuch stellt in neuer Auflage die wichtigsten Umformverfahren sowie die dazugehörigen Maschinen und Werkzeuge in konzentrierter Form vor. Verfahren werden definiert, typische Anwendungen aufgezeigt, Maschinen und Werkzeuge klassifiziert und Einsatzgebiete vorgestellt. Beispiele und Testfragen beschließen zur eigenen Kontrolle die Beschreibung der einzelnen Verfahren bzw. Maschinen. Eine aktuelle Übersicht der Werkstoffe und Normen vervollständigt das Buch.
Neu in der 8. Auflage ist ein Beitrag zur inkrementellen Blechumformung. Animationen und Video-Clips auf der CD zeigen verschiedene Umformverfahren in sehr anschaulicher Art.
Aktualisiert: 2023-04-06
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Aktualisiert: 2022-03-03
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Aktualisiert: 2022-03-05
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Zur Optimierung der Herstellung von Bauteilen aus Aluminium-Knetlegierungen haben sich in der Industrie computergestützte Simulationen ganzer Prozessketten etabliert. Eine Voraussetzung der Prozessmodellierung sind physikalisch basierte Werkstoffmodelle, welche ablaufende Ver- und Entfestigungsvorgänge bei plastischer Verformung auf Basis der Mikrostrukturentwicklung beschreiben können. Die Interpretation experimenteller Daten, auf denen die Werkstoffmodelle basieren, ist jedoch herausfordernd, da wirkende Verfestigungsmechanismen oftmals nicht entkoppelt voneinander untersucht werden können. Auch die Charakterisierung des temperatur- und dehnratenabhängigen Fließverhaltens metastabiler Werkstoffzustände stellt eine große Herausforderung dar.
Diese Arbeit trägt dazu bei, bestehende Kenntnislücken zur Wirkweise der Hauptlegierungselemente in Al-Mg-Si-Knetlegierungen auf das Festigkeits- und Fließverhalten zu schließen. Dafür wurde eine Methodik entwickelt, die mechanische Werkstoffprüfungen an definierten, metastabilen Werkstoffzuständen unter variierenden Umformbedingungen ermöglicht. Um den Einfluss der Hauptlegierungselemente besser beurteilen zu können, erfolgten die experimentellen Untersuchungen an verschiedenen binären (Al-Mg, Al-Si) Modelllegierungen mit systematischer Variation der Legierungsgehalte und an einer ternären Al-Mg-Si-Legierung.
Da eine genaue Kenntnis der Mikrostruktur mechanisch geprüfter Werkstoffzustände von wesentlicher Bedeutung ist, wurden umfassende Untersuchungen zur Mikrostrukturentwicklung der Modelllegierungen durchgeführt. Die Charakterisierung des Fließverhaltens erfolgte systematisch durch thermomechanische Analysen an unterkühlten Werkstoffzuständen über einen weiten Temperatur- und Dehnratenbereich.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Bei der Herstellung eines Bauteiles im Tiefziehprozess wird dieser durch das Fließen des Blechwerkstoffes charakterisiert. Dieses lässt sich in Form der Fließkurve darstellen. Diese gibt die Fließspannung in Abhängigkeit des Umformgrades wieder. Weiterhin wird der Tiefziehprozess durch die maximal vom Werkstoff ertragbaren Formänderungen im Bauteil begrenzt. Die maximal vom Werkstoff ertragbaren Formänderungen werden mit Hilfe der Grenzformänderungskurve dargestellt. Im Rahmen dieser Arbeit werden Fließkurven mit dem einachsigen Zugversuch und mit Hilfe mehrachsiger Prüfverfahren aufgenommen. Zu den mehrachsigen Prüfverfahren gehören der Ziehstauchversuch, der Kreuzzugversuch und die hydraulische Tiefung. Um einen Vergleich der Fließkurven aus den mehrachsigen Versuchen mit der Fließkurve aus dem einachsigen Zugversuch durchführen zu können, werden die Fließkurven mit Hilfe der Fließhypothesen nach Tresca, v. Mises, Hill und Hosford auf den einachsigen Zugversuch zurückgeführt. Die Implementierung der Fließkurven aus den mehrachsigen Versuchen in die FE-Simulation führt zu einer genaueren Abbildung des Experiments in der Simulation.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Tiefziehen ist eines der wichtigsten Verfahren, um Produkte aus Feinblech herzustellen. Die Berechnung des Ziehkraftverlaufes erfolgt mit Werten aus dem Zugversuch. Dazu werden Fließhypothesen mit teilweise erheblichen Vereinfachungen angewendet.
In den beschriebenen Untersuchungen werden berechnete und gemessene Ziehkraftverläufe mit und ohne Reibung dargestellt. In Zugversuchen werden der Verfestigungsexponent n und der Anisotropiewert r näher analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der n-Wert nur für einige Werkstoffe als Konstante angesehen werden kann und der r-Wert von der Art der Geometriemessung abhängt.
Um den Zug-Druck-Spannungszustand im Flansch von Tiefziehteilen nachzubilden, wurde ein Blechprüfverfahren, der Ziehstauchversuch, entwickelt und verifiziert, mit dem streifenförmige Blechproben zwischen zwei Walzen hindurchgezogen werden. Dabei wird die Probenbreite reduziert und die Proben in Zugrichtung gedehnt. Aus den Radial- und Tangentialspannungen wird nach Tresca die Fließspannung berechnet. Diese liegt für das untersuchte Werkstoffspektrum ca. 25% niedriger als die Fließspannung im einachsigen Zugversuch. Zur Verifizierung der Ergebnisse wurde ein Algorithmus zur Ziehkraftberechnung entwickelt.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Aktualisiert: 2023-04-04
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