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Erzeugung rohrförmiger Halbzeuge durch die Kombination der Umformverfahren Napf-Rückwärtsfließpressen und Lochen

Status laufend
Ziele

1. Identifikation signifikanter Prozesseingangs-, Prozesszielgrößen sowie Verfahrensgrenzen des Kombinationsverfahrens Napf-Rückwärts-Fließpressen und Lochen

Grundsätzlich sollen zwei Verfahrensvarianten untersucht werden. Bei der ersten Verfahrensvariante erfolgt das Napf-Rückwärts-Fließpressen mit Entlastungszapfen. Für den Lochprozess kann dann eine geregelte Bewegung des Gegenstempels erfolgen z.B. zur Erzeugung eines hydrostatischen Spannungszustandes in der Scherzone während des Lochens. In der zweiten Verfahrensvariante erfolgt das Napf-Rückwärts-Fließpressen mit geregelter Bewegung des Gegenstempels bereits zu Beginn des Napf-Rückwärts-Fließprozesses. Hier ist aus prozesstechnischer Sicht insbesondere der Zeitpunkt zu ermitteln, ab dem die Freigabe des Lochprozesses erfolgt. Im Rahmen der numerischen Untersuchungen der Verfahrenskombination Napf-Rückwärts-Fließpressen und Lochen soll der Einfluss von verschiedenen Parametern auf die Zielgrößen Stofffluss, Prozesskraft, Verfahrensgrenzen, zeitliche und örtliche Bestimmung des Rissbeginns während des Lochvorganges sowie die mechanische Belastung der Werkzeuge bestimmt werden.

2. Bestimmung der gegenüber der im Stand der Technik beschriebenen erzielbaren Verbesserungen der technologischen und funktionalen Eigenschaften der rohrförmigen Halbzeuge

Der Technologiesprung bei der Herstellung rohrförmiger Halbzeuge ergibt sich aus der Kombination der beiden Grundverfahren Napf-Rückwärts-Fließpressen und Lochen. So können durch das kombinierte Fließpressverfahren sowohl die Stempelkräfte beim Napf-Rückwärts-Fließpressen als auch der Bruchflächenanteil, der während des Lochvorganges entsteht, reduziert und so eine Verfahrensgrenzenerweiterung erzielt werden. Koaxialitätsfehler, die bei der Herstellung rohrförmiger Halbzeuge mittels einer konventionellen Verfahrensfolge durch die funktionale Trennung der der Innen- und Außengeometrie zugeordneten Werkzeugelemente der verschiedenen Umformstufen entstehen, lassen sich durch die angestrebte Verfahrenskombination reduzieren.

3. Richtlinien für die Durchführung des kombinierten Umformprozesses und Handlungs-empfehlungen für die industrielle Auslegung, Anwendung und Integration in bestehende Fertigungsanlagen

Anhand der Projektergebnisse soll die Erstellung eines Richtlinienkataloges unter Berücksichtigung dimensionsloser Einfluss- und Zielgrößen erfolgen, der die konstruktive Auslegung eines derartigen Kombinationsprozesses erleichtert und eine Übertragung der Ergebnisse auf industrielle Bauteilgeometrien ermöglicht. Die Projektergebnisse sollen von der Forschungsstelle in Form von Prozess- und Gestaltungsrichtlinien sowie Werkzeugkonzeptionen für die Gestaltung des Kombinationsprozesses Napf-Rückwärts-Fließpressen und Lochen zusammen mit den im Abschlussbericht niederlegten Untersuchungsergebnissen bereitgestellt werden.


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