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Halbwarm-Präzisionsschmieden eines Pleuels mit offenem Steg

Status abgeschlossen
Ziele


1. Ermittlung des Temperatur-Zeit-Regimes an Werkzeug und Bauteil

Es sollen Erkenntnisse über die Temperatur-Zustände an Gesenk und Schmiedeteil
beim Halbwarm-Präzisionsschmieden gewonnen werden. Untersucht wird ein
einstufiger Prozess unter Verwendung gefräster Anfangsformen mit optimaler
Masse-Vorverteilung. Die messtechnisch erfassten Ober-flächentemperaturen
dienen als Randbedingungen zur Verifikation des numerischen Prozessmodells. Zur
Vermeidung einer zu starken Abkühlung der Werkstücke vor dem Schmieden im
Versuchsbetrieb und der Erzeugung reproduzierbarer Umformbedingungen wird die
Gesenktemperatur gesteuert auf 250 °C gehalten.

2. Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Umformbedingungen und Formfüllungsgrad, Spannungen sowie Werkzeugbelastung

Zur Ermittlung des technisch möglichen Bereichs des Halbwarmschmiedens sind
Werkstofffluss und resultierende Gesenkfüllung in Abhängigkeit von den
Umformbedingungen, insbesondere von der Schmiedetemperatur zu ermitteln. Dabei
sind die Belastungsgrenzen der Schmiedewerkzeuge (Dorne und Gesenke) zu
berücksichtigen.

3. Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Umformbedingungen und Gefügeausbildung, Bauteileigenschaften

Die Bauteileigenschaften Festigkeit, Zähigkeit und insbesondere Dauerfestigkeit
sind für Sicherheitsbauteile im Antriebsstrang von entscheidender Bedeutung und
von den Umformbedingungen abhängig.

4. Ableiten von Regeln zur Prozessgestaltung und Prozessführung sowie zur Gestaltung der Vorform und der gesamten Prozesskette

Die Ergebnisse der Punkte 1 bis 3 sollen systematisiert und als Regeln für die
Halbwarmumformung von Bauteilen der Langform formuliert werden. Das Schmieden
eines formschwierigen Bauteils, wie es ein Pleuel darstellt, ist ein
mehrstufiger Prozess. Das Präzisionsschmieden stellt die letzte Stufe der
Grundformgebung (außer dem Lochen der Augen und des Stegs) dar. Die
Wirtschaftlichkeit der gesamten Prozesskette ist deshalb aber bei der
Gestaltung der Prozess-Stufe Halbwarm-Präzisionsschmieden unbedingt mit zu
berücksichtigen. Die Prozesskettenbetrachtung schließt die Generierung einer
durch Querwalzen herstellbaren Zwischenform zur wirtschaftlichen
Masse-Vorverteilung ein. Betrachtungen zur Massetoleranz sollen die Eignung
gewalzten Anfangsmaterials für die Prozesskette klären.


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