TECHNOLOGIE UND WISSENSCHAFT Zuschnitt der Halbzeuge Beschichten Fließpressen Entschichten Taktile Vermessung 1 Wärmebehandlung Taktile Vermessung 2 Fertigungsabweichung Verzug • Stahlwerk A (GKZ/FP) • Stahlwerk B (GKZ/FP) • Seife (μ ≈ 0,04) • Festschmierstoff (μ ≈ 0,08) Einstufig Zweistufig: Stufenübergang: a) abkühlen b) direkt c) glühen • Spannungsarmglühen • Aufkohlen und langsames Abkühlen • Einsatzhärten (Aufkohlen und Abschrecken) Bild 1: Prozesskett e und Auf istung der variierten Einf ussgrößen Halb zeu ge mit einer Länge von 180,5 mm ge sägt und an schließend be schich tet. Bei den auf ge brach ten Beschich tungen han delt es sich um eine Zink sei fe (ZWEZ Lube Z) oder ei nen Fest schmier stoff (ZWEZ Lube MD), je weils auf Zink phos phatBasis. Die be schich te ten Halb zeu ge wur den an schlie ßend mitt els VollVor wärtsFließ pres sen bei Raum tem pe ra tur zu einer zwei fach ab ge setz ten Wel le um ge formt. Die Um for mung der Wellen geo metrie er fol gte sowohl ein als auch zweistufi g (Bild 2). Beim einstufi gen Fließpressen wird die Wellen geo me trie in einem Hub unter Ver wen dung eines ein zel nen Um form werkzeugs ge presst. Bei der zwei stu fi gen Pro zess va riante wird zu nächst der Wellen ab schnitt III um ge formt, an schlie ßend wird das Bau teil ent nom men und in einer zwei ten Mat rize der Wel len ab schnitt II ge fer tigt. Bei der zwei stu fi gen Va riante wur de zu dem der Stufen über gang vari iert. Im Ver fah rensweg „ab küh len“ wur den die Wel len nach dem ers ten Fließpress vor gang zu nächst auf Raum tem pe ratur ab ge kühlt, bevor im An schluss die zwei te Stufe ge presst wur de. Bei der Va rian te „direkt“ wur de der mitt lere Ab satz un mitt el bar nach dem ersten Fließ press vor gang unter Nutzung der durch die De for ma tions ener gie ein ge brach ten Wär me ge fer tigt. Zudem wur de in einer wei te ren Unter suchungs va ri ante die im ers ten Um form schritt er ziel te Kalt ver fes tigung durch eine zwischen ge schal tete Wär me be hand lung (Glü hen bei 600 °C) vor der Um for mung in der zwei ten Stufe ab ge baut. Nach dem Bild 2: Untersuchte Prozesspfade zur Erzeugung zweifach abgesetzter Wellen Fließ pres sen er folg te ein Ent schich ten aller Wel len unter Verwen dung einer al ka lischen Lö sung. Um die Aus wir kung des Her stel lungs ver fah rens auf die Form ab wei chungen zu analy sie ren, wur den ana log zu den f ieß ge press ten Wel len auch Referenz bau tei le mit gleicher End geo me trie spa nend ge fertigt. Nach dem Her stell pro zess wur de die Bau teil geo me trie mit einem tak tilen Ko ordi naten mess gerät ver mes sen und daraus die Form ab weichungen der Welle ermitt elt. Im Anschluss an die Umformung wurden die Wellen ver schiedenen Wär me be hand lungen unter zo gen, ei nem Span nungsarm glühen, ei nem Auf koh len unter lang sa mem Ab küh len sowie einem Ein satz här ten. Nach der Wär me be hand lung fand eine er neu te Ver mes sung der Wellen geo me trie statt . Aus dem Ver gleich der Wel len geo me trie nach und vor dem Wär me behand lungs schritt wur den die Maß und Form än derungen berech net. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE Im Rahmen der Untersuchungen zeigte sich, dass so wohl das Her stel lungs ver fah ren als auch die Wär me be hand lung das Aus maß der Maß und Form ab wei chungen des Werk stücks stark be ein f us sen. Im Fol gen den wer den exem pla risch die we sent lichen Er kennt nisse be schrie ben. Ge zeigt wird der Einf uss des Fer ti gungs ver fah rens auf die Form ab weichungen so wie auf den Ver zug in fol ge des Span nungs arm glühens. 60 massivUMFORMUNG | MÄRZ 2017
massivUMFORMUNG März 2017
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