Fachbeiträge Studies into Oscillating Interlocking Presses In the case of interlocking presses, the use of lifting paths that have oscillating movements, instead of those with only a lower turning point, leads to a reduction of the forming force of up to 40 per cent. In industry, these oscillating movement sequences are used above all to form high precision plug-in toothings. The reason for the force reduction has not yet been clarified and therefore Einleitung In diesem Beitrag werden die für die beiden Theorien maßgeblichen Effekte experimentell separiert und die Reibungstheorie als maßgeblicher Effekt für die Kraftreduktion identifiziert. Des Weiteren werden die Einflüsse verschiedener Prozessparameter auf die Kraftreduktion herausgestellt und somit Potenziale für eine Produktivitätssteigerung aufgezeigt. Das oszillierende Verzahnungsdrücken zeichnet sich wie andere Verfahren der Kaltmassivumformung durch vielfältige Vorteile gegenüber anderen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise der Zerspanung, aus. Ein solcher Vorteil ist die deutlich bessere Werkstoffausnutzung KAP05. Allerdings bedingen die Verfahren der Kaltmassivumformung einen hohen Kraft- und Arbeitsbedarf und ein Haushalten mit dem begrenzten Formänderungsvermögen der Werkstoffe DOE10. Weiterentwicklungen der Verfahren zielen auf eine Verschiebung 38 SchmiedeJOURNAL März 2014 a design of the processes was only empirically possible. Two theories for the force reduction are encountered in the literature. These are, on the one hand, the friction theory and, on the other hand, the softening theory. The identification of the principal reason would enable an expansion of the process limits and an efficient optimisation of the process parameters. derartiger Grenzen und leisten damit einen Beitrag, den Trends in der Produktionstechnik wie der Steigerung und Dynamisierung der Innovationsfähigkeit zu begegnen Bul10. Das oszillierende Verzahnungsdrücken wird häufig für die Herstellung von hochgenauen Steckverzahnungen wie beispielsweise Antriebs- oder Getriebewellen verwendet. Bei konventionellem Verzahnungsdrücken werden Umformkräfte je nach Geometrie von bis zu 250 kN benötigt. Diese können durch eine oszillierende Werkzeugbewegung um bis zu 40 Prozent reduziert werden Gru06. Dadurch gelingt die Fertigung dünnwandiger Bauteile, deren Umformung bei konventioneller Prozessführung aufgrund des Versagens durch zum Beispiel Überschreiten der Knickstabilität nicht möglich ist. Die Ursache für die Kraftreduktion war bislang unklar und ein Auslegen der Prozesse ausschließlich empirisch möglich. In der Literatur finden sich zwei mögliche Theorien, deren Effekte die Ursache für die Kraftreduktion sein können Schu07. Dies ist zum einen die Reibungstheorie, welche die Reduktion auf den Wiederaufbau des Schmierstofffilms im Rückhub zurückführt. Zum anderen kann der Reduktion die Entfestigungstheorie zu Grunde liegen, welche entfestigende Materialeffekte, wie den Bauschinger-Effekt, aufgrund der zyklischen Belastung der Bauteile als Ursache beschreibt. Die Identifikation der Ursache für die Kraftreduktion ermöglicht ein Erweitern der Prozessgrenzen und eine Optimierung der Prozessparameter. In diesem Beitrag werden beide Theorien experimentell getrennt voneinander untersucht und die Ursache für die Kraftreduktion identifiziert. Weiterhin werden Möglichkeiten der Produktivitätssteigerung bei Einsatz dieser Prozesse aufgezeigt. Die beschriebenen Ergebnisse wurden im Rahmen eines durch die AiF geförderten Forschungsprojekts erarbeitet. Untersuchungen zum oszillierenden Verzahnungsdrücken Dipl.-Ing. Benjamin Heß und Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Peter Groche, Darmstadt Der Einsatz von Hubverläufen mit oszillierenden Bewegungen anstelle von solchen mit nur einem unteren Umkehrpunkt führt beim Verzahnungsdrücken zu einer Reduktion der Umformkräfte um bis zu 40 Prozent. Industriell werden mit Hilfe der oszillierenden Bewegungsabläufe vor allem hochgenaue Steckverzahnungen hergestellt. Die Ursache für die Kraftreduktion war bislang ungeklärt und ein Auslegen der Prozesse daher ausschließlich empirisch möglich. In der Literatur finden sich zwei Erklärungsansätze für die Kraftreduktion. Dies sind zum einen die Reibungstheorie und zum anderen die Entfestigungstheorie. Die Identifikation der maßgeblichen Ursache würde daher ein gezieltes Erweitern der Prozessgrenzen und eine effiziente Optimierung der Prozessparameter ermöglichen.
2014-03-Schmiede-Journal
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