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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