Spektrum Bild 5: Versuchswerkzeug für das kombinierte HohlVorwärts und HohlRückwärtsFließpressen in typischen Prozessstadien: a) Aufsetzen des Stempels, b) Endstadium des Pressens, c) Auswerfen und d) erzeugte Pressteile. Bilder: Autoren Innen- und eine Außenverzahnung erzeugt. Hier bei handelt es sich um Verzahnungen mit Keilfl anken und gleicher Zahnanzahl von 20 und Modulen von 1,85 mm innen beziehungs-weise Literatur 1 Leykamm, J.: Herstellung von verzahnungs tragenden Werkstücken durch Kalt fl ießpressen. Beitrag der Zeitschrift Werk stofftechnik 13, S. 299-304, 1982. 2 Quintenz, G.: Der Wettstreit der Verfahren der Hohl wellen herstellung. In Motion, Hirschvogel Automotive Group, Aus gabe Oktober, 2006. 3 VDI 3138 – Beiblatt 2. Kalt massivum formung von Stählen – Anwendung, Arbeits beispiele, Wirt schaftlich keits be-trach tungen für das Kalt fl ießpressen. VDIGesellschaft Pro duktions technik (ADB), VDI-Handbuch Betriebs technik 2, Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1999. SchmiedeJOURNAL März 2014 57 1,835 mm außen. Die Anbringung der Innen- und Außen ver zahnung verursacht Um-form grade von zirka 0,75 be ziehungs weise 0,7. Für die experi mentelle Unter suchung des kom binierten Umform prozesses wurde das in Bild 5 dar gestellte Versuchs werk-zeug entwickelt und aufgebaut. Der Stempel enthält eine negative Form der zu erzeugenden Innenverzahnung sowie einen dornartigen Bereich zur Abstützung des Hohlraums des Pressteils und ist in der stößelseitigen (oberen) Werkzeughälfte montiert. Die in der unteren Werkzeughälfte angebrachte Matrize besteht aus einer zylindrischen Aufnehmerhülse sowie aus einer verzahnten Hülse für die Erzeugung der Außenverzahnung. Der Stempel wird während des Pressvorgangs sowohl im oberen Bereich der Matrize als auch über den federnd in der Matrize geführten Auswerfer zentriert. Dieser Auswerfer bildet auch einen An schlag beim Aus pressen der Außen ver-zahnung und führt schließlich das Ausstoßen des Pressteils aus. Die Federfunktion ist in die Auswerfereinheit integriert (in Bild 5 nicht dargestellt). Im Zuge der experimentellen Untersuchung im Rahmen des oben genannten IGF-Vorhabens mit diesem Versuchswerkzeug wird die erreichbare fi nale Lagegenauigkeit der gepressten Außen- und Innenverzahnung zueinander in Abhängigkeit von der in den vorangegangenen Umformstufen entstandenen Fehlergröße und -verteilung analysiert. Zusammenfassung und Ausblick Im Fokus der vorgestellten Untersuchungen stehen die Entstehung und die Fort pfl anzung der Lage genauig keits ab weichungen an Werk-stücken im Zuge der entwickelten Stadienfolge zur Erzeugung hohler Press teilen mit zwei Ver zahnungen an der äußeren und inneren Bauteiloberfl äche. Mithilfe der entwickelten Versuchswerkzeuge werden die entstehenden Kon zentrizitäts- und Ko axialitäts fehler der er zeugten hohlen Zwischen formen sowie der fi nalen Bauteil geometrie analysiert. Die Lage genauigkeits fehler ent stehen beim Napf- Fließ pressen. Der Ein satz von vor zentrierten Halb zeugen und Stempel führung durch die adaptive Zentrierhülse im Werkzeug für das NapfRückwärtsFließpressen führt zu einer wesentlichen Verbesserung der Lage-genauigkeit. Jedoch kann damit die erwünschte Koaxialitäts abweichung unter 0,02 mm nicht prozess sicher garantiert werden. Während des nach folgenden Ent fernens des Napf bodens durch Lochen wurde keine signifi kante Veränderung der Lagegenauigkeit festgestellt. Das anschließende Hohl-Vorwärts-Fließ-pressen mit hilfe des ent wickelten Werkzeug-aufbaus ermöglicht eine Re duzierung des Lage genauigkeits fehlers am Halb zeug bis zu 50 Prozent. Diese Fehler korrektur kann sich durch die oben genannten Maß nahmen zur Ver steifung eines solchen Werk zeugs noch bedeutender ergeben. Im Schwer punkt zukünftiger Projekt-aktivitäten steht die Analyse der Lage ge-nauig keit bei der Ver zahnungs er zeugung im kom binierten HohlVor wärts und HohlRückwärts- Fließ press vorgang. Hier bei ist die Aus-wirkung von Fehlern, die in den vor ange-gangenen Stufen pro duziert be ziehungs weise fort gepfl anzt wurden, auf die fi nalen Lagegenauigkeits kenngrößen der doppel verzahnten Bauteile von be sonderem Interesse. Auch werden hier Werk zeug gestaltungs prinzipien zur Er zeugung hoch genauer ver zahnter Press-teile verifi ziert. n Förderhinweis Das IGF-Vorhaben 16940N der For schungs-vereinigung Forschungs gesellschaft Stahl-verformung e. V. (FSV) wird über die AiF im Rahmen des Pro gramms zur Förderung der industriellen Gemein schafts forschung und entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirt schaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert. Die Lang fassung des Abschluss berichts kann nach Projekt-abschluss bei der FSV, Goldene Pforte 1, 58093 Hagen, angefordert werden. Dr.Ing. Alexander Felde Prof. Dr.Ing. Mathias Liewald MBA
2014-03-Schmiede-Journal
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