Hinweise zur beigefügten DVD Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen... 19

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2 Inhaltsverzeichnis Hinweise zur beigefügten DVD Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen Einleitung Geschichtliche Entwicklung und wirtschaftliche Bedeutung Werkstoffverhalten und Umformtemperaturen Basisverfahren der Umformtechnik Flachwalzen Fließpressen Drahtziehen Stauchen und Gesenkschmieden Tiefziehen Einteilung der Umformverfahren Einordnung nach dem Spannungszustand in der Umformzone Einordnung nach der Umformtemperatur Einordnung nach der Umformtemperatur in Relation zur Raumtemperatur Einordnung nach der Umformtemperatur in Relation zur Rekristallisationstemperatur T rek Abgrenzung Einordnung nach der Bauteilgeometrie Einordnung nach dem Verwendungszweck Fragen zum Kapitel Allgemeine Grundlagen der Umformtechnik Grundgrößen der Umformung Größen der Umformzone Konstantes Volumen der Umformzone Umformgrad und anderebezeichnungen für die plastische Formänderung Fragen zum Kapitel Spannungsgrößen Fließspannung und anderewerkstoffkennwerte Fließbedingung Vergleichsspannung Fragen zum Kapitel Fließkurven Verfahren zur Ermittlung der Fließspannung Fließkurven metallischer Werkstoffe Fragen zum Kapitel Anwendungen der Fließkurven Kraft- und Arbeitsberechnungen Gesamtumformarbeit und -kraft... 70

3 8 Inhaltsverzeichnis Bauteilfestigkeit Fragen zum Kapitel Berechnungen an realen Umformzonen Homogene und inhomogene Umformungen Fragen zum Kapitel ElementarePlastizitätstheorie Allgemeines Scheibentheorie Fragen zum Kapitel Simulationsrechnungen Finite-Elemente-Methode FEM Motivation, Aufgaben, Lösungsansätzeund Ergebnisse Ablauf einer Prozesssimulation Thermische und tribologische Einflüsse auf die Umformprozesse Grenzen offene Fragen Fragen zum Kapitel Metallkundliche Aspekte Aufbau der Metalle Gitterstrukturen Punktförmige Gitterfehler:Leerstellen, Fremdatome Linienförmige Gitterfehler:Versetzungen Flächenförmige Gitterfehler:Korngrenzen Fragen zum Kapitel Fließverhalten der Metalle Mechanismen der plastischen Formänderung Einflüsse der Gitterfehler auf das Fließverhalten Fragen zum Kapitel Tribologie Reibung Schmierung Schmierstoffe für die Kaltmassivumformung Schmierstoffe für die Blechumformung Schmierstoffe für die Warmformgebung (Gesenkschmieden) Fragen zum Kapitel Oberflächenbehandlung Oberflächenbehandlung der Werkstücke Oberflächenbehandlung der Werkzeuge Fragen zum Kapitel Verschleiß Verschleißarten Verschleißuntersuchungen Verschleiß an Umformwerkzeugen Fragen zum Kapitel Kaltmassivumformung Grundlagen der Kaltmassivumformung Allgemeines Verfestigung und Streckgrenzenanomalie Verfestigung

4 Inhaltsverzeichnis Streckgrenzenanomalie Entfestigung durch Erholung und Rekristallisation Erholung Rekristallisation Warm-, Kalt- und Halbwarmumformung Warmumformung Kaltumformung Halbwarmumformung Oberflächengüte,Randschicht und Eigenspannungen Oberflächengüte Randschicht Eigenspannungen in der Randschicht Einflüsse auf die Dauerfestigkeit beim Kaltmassivumformen Fragen zum Kapitel Herstellung von Halbzeugen: Bänder, Bleche, Rohre, Drähte, Stäbe Kaltwalzen Flachwalzen Verfahren, Erzeugnisse und Fertigungseinrichtungen Größen der Umformzone Walzkräfte und -momente Auffederung, Durchbiegung und deren Kompensation Einzug, Durchzug, Haspelzug, Bremszug Stichplan, Enddickeund Endfestigkeit Fragen zum Kapitel Drahtziehen Halbzeuge und Werkstoffe Verfahrensprinzipien Maschinen und Verfahren Berechnungen und Zugabstufungen Berechnungsbeispiel Fragen zum Kapitel Stab- und Rohrziehen Halbzeuge und Werkstoffe Verfahren, Verfahrensvarianten und Fertigungseinrichtungen Fragen zum Kapitel Herstellung von Bauteilen Verfahren der Kaltmassivumformung Fließpressen Verfahren Prinzipielle Fließpressverfahren Gestaltungsmöglichkeiten und Verfahrensvarianten Stadienplanung vonfließpressteilen Oberflächengüte und Genauigkeit Festigkeit der Bauteile Beanspruchung von WerkzeugundMaschine Werkzeugbau Pressenbau Fließpressen einer Tube aus Aluminium Beispiele zum Voll-Vorwärts-Fließpressen Fragen zum Kapitel

5 10 Inhaltsverzeichnis Kaltstauchen Bauteile und Werkstoffe Verfahren, Verfahrensvarianten und Maschinen Berechnungen Berechnungsbeispiel Schraubenrohling Fragen zum Kapitel Eindrücken: Kalteinsenken, Prägen, Formpressen, Dornen Kalteinsenken Prägen Formpressen Dornen Fragen zum Kapitel Gewindewalzen Werkstoffe Werkzeuge zum Gewindewalzen Festigkeit und Dauerfestigkeit Fragen zum Kapitel Profilwalzen Bauteile und Werkstoffe Verfahrensprinzip Verfahrensvarianten Fragen zum Kapitel Festwalzen, Glattwalzen Bauteile und Werkstoffe Verfahren Kennzeichnende Merkmale des Verfahrens Fragen zum Kapitel Ringwalzen Bauteile und Werkstoffe Verfahrensprinzip Walzen von Profilringen Kennzeichnende Merkmale des Verfahrens Zielgrößen Fragen zum Kapitel Rundkneten Bauteile und Werkstoffe Verfahren Fragen zum Kapitel Taumelumformen, Taumelpressen Bauteile und Werkstoffe Verfahren Kennzeichnende Merkmale des Verfahrens Fragen zum Kapitel Biegen von Rohren, Profilen und Drähten Bauteile und Werkstoffe Allgemeines zum Biegen Rohrbiegen Profilbiegen

6 Inhaltsverzeichnis Zugbiegen Zubehör Drahtbiegen Wickeln von dynamisch beanspruchten Federn Fragen zum Kapitel Warmmassivumformung Grundlagen der Warmmassivumformung Allgemeines VomGussgefüge zum feinkörnigen Gefüge Verfestigung Entfestigung Einfluss der Umformtemperatur Einfluss der Umformgeschwindigkeit Einfluss des Stapelfehlerabstandes Fragen zum Kapitel Herstellung von Halbzeug: Warmband, Grobblech, Profile Warmwalzen Allgemeines Werkstoffe und Erzeugnisse Verfahren Fragen zum Kapitel Rohrherstellung, Schräg- und Pilgerschrittwalzen Verfahrensübersicht und Erzeugnisse Schrägwalzen Walzen über eine mitbewegte Stange: Dornwalzen Pilgerschrittverfahren Fragen zum Kapitel Strangpressen Werkstoffe und Erzeugnisse Verfahrensprinzip Werkzeuge Verfahrensvarianten Strangpressen von AlMgSi (EN AW 6060) Ausscheidungshärtung vonalmgsi 0,5 nach dem Strangpressen Fragen zum Kapitel Herstellung von Bauteilen Verfahren der Warmmassivumformung Freiformschmieden Werkstoffe und Erzeugnisse Maschinen Werkzeuge Verfahrensprinzipien Fragen zum Kapitel Recken Recken mit dem Sattel Reckwalzen

7 12 Inhaltsverzeichnis Beispiel Turbinenrotor Fragen zum Kapitel Gesenkschmieden Werkstoffe und Bauteile Verfahrensprinzip und Werkzeuge Maschinen und Anlagen Gefüge der Schmiedeteile Kraft- und Arbeitsbedarf der Schmiedeteile Fragen zum Kapitel Ringwalzen (warm) Werkstoffe und Bauteile Verfahrensprinzip und Werkzeuge Verfahrensgrenzen Fragen zum Kapitel Blechumformung Grundlagen der Blechumformung Streckgrenze, Streckgrenzendehnung, Fließfiguren Senkrechte Anisotropie (r-wert) und Kaltverfestigung (n-wert) der Blechwerkstoffe Anisotropie bezüglich der Blechebene (Dr-Wert) Grenzformänderungsschaubild Übungen Bestimmen des n-wertes Bestimmen des r-wertes Fragen zum Kapitel Herstellen vonbauteilen Blechumformverfahren Streckziehen Werkstoffe und Bauteile Verfahrensprinzip Streckziehanteile beim Tiefziehen und Biegen Fragen zum Kapitel Tiefziehen Verfahren, Verfahrensvarianten Zuschnittermittlung Verfahrensgrenzen Arbeitsablauf Kraft- und Arbeitsbedarf Übungsaufgaben Fragen zum Kapitel Biegen von Blechen Grundlagen des Biegens Verfahren und Maschinen Übungsaufgaben Fragen zum Kapitel Biegen durch Walzen: Walzrunden und Walzprofilieren Walzrunden

8 Inhaltsverzeichnis Walzprofilieren Fragen zum Kapitel Abstreckziehen, Kragenziehen zwei Durchziehverfahren Abstreckziehen Kragenziehen Übungsaufgabe Fragen zum Kapitel Kugelstrahlumformen Verfahrensprinzip Bauteile Anlage zum Kugelstrahlumformen Einflüsse auf die Krümmung Fragen zum Kapitel Drücken Bauteile und Werkstoffe Verfahren Verfahrensvarianten Fragen zum Kapitel Hohlprägen Verfahrensprinzip Versteifungssicken Anordnung der Sicken Fragen zum Kapitel Innenhochdruckumformen Bauteile und Werkstoffe Verfahrensprinzip Verfahrensvarianten Fragen zum Kapitel Planung der Lehrveranstaltungen zum Buch Rahmenbedingungen Personenkreis Einordnung in den Studienablauf Allgemeiner Umgang mit Informationen Schlüsselqualifikationen Planung vonlehrveranstaltungen Übersichtsvortrag für Ingenieure Vorlesung für Wirtschaftsingenieure Vorlesung für Maschinenbauer Grundlagenwissen Erweiterte Grundlagen Fachwissen Erwerben und Erweitern vonübersichtswissen Seminar zu Umformtechnik Hinweise für die Lernenden Allgemeine Lernziele Lernkonzepte für die Lernenden

9 14 Inhaltsverzeichnis Selbstgesteuertes Lernen Lernen und Arbeiten in Gruppen Handlungsorientiertes Lernen Fazit Quellen- und Literaturverzeichnis Anhang Sachwortverzeichnis Inhalt der Begleit-DVD Die Informationen auf dieser DVD dienen der Vertiefung des Lernstoffes aus dem Lehrbuch. FRAGEN UND ANTWORTEN Fragen und Antworten zu Kapitel 1bis 5 VIDEOS Einleitung (Kap.1) Stahl Herstellung und Verarbeitung (Kap.1.0.0) Grundlagen (Kap.2) Simulationsrechnungen Finite-Elemente-Methode FEM (Kap.2.2.3) Kaltmassivumformung (Kap.3) Drahtziehen (Kap.3.2.2) Fließpressen (Kap.3.3.1) Profilwalzen (Kap.3.3.5) Rundkneten (Kap.3.3.8) Taumelumformen (Kap.3.3.9) Warmmassivumformung (Kap.4) Warmmassivumformen (Kap.4.3.0) Gesenkschmieden (Kap.4.3.3) Blechumformung (Kap.5) Biegen vonblechen (Kap.5.2.3) Drücken (Kap.5.2.7) Innenhochdruckumformen (Kap.5.2.9) ANWENDUNGEN Wegabhängige Simulationsrechnung Kaltfließpressen und Kaltstauchen mit Werkstoffdatenbank Teil 1: Simulationsprogramm Scheibentheorie,Röhrentheorie Teil 2: Herleitung des allgemeinen Spannungszustandes und der Vergleichsspannung Teil 3: Herleitung der Vergleichsspannung für die Gestaltänderungsenergiehypothese Teil 4: Elementare Plastizitätstheorie Aufstellen der Differenzialgleichung im Scheibenmodell für das Vollvorwärts-Fließpressen

10 1 Einleitung In technischorientierten Studiengängenwie Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau wird häufig im ersten Semester über Werkstoffkunde und spanabhebende Fertigungsverfahren berichtet, z. B. über Bohren, Fräsen und Schleifen, eine Untergruppe der trennenden Fertigungsverfahren. In den anschließenden Semestern folgen die Urformtechniken (Gießen und Sintern), das Umformen und die große Palette der Fügeverfahren, wie z. B. Schweißen, Kleben und Löten. Übersicht über die Fertigungstechniken 1. Urformen: Formen von Bauteilen und Halbzeugen aus dem flüssigen Zustand wie Gießen oder aus dem körnigen Zustand wie Sintern. 2. Umformen: siehe unten Definition der Umformens. 3. Trennen: Der Stoffzusammenhalt bleibt nicht erhalten. 4. Fügen: Zusammenbringen von Werkstücken und -stoffen, z.b. durch Kleben, Löten und Schweißen. So ist es von Vorteil, wenn der Lernende sich bereits im ersten Semester grundlegende Kenntnisse der Werkstofftechnik aneignen konnte.auch wird es nützlich sein, für das tiefere Verständnis der Umformtechnik auf Kenntnisse der Festigkeitslehre zurückgreifen zu können. Auf einige wichtige Zusammenhänge der Werkstoffkunde wird bei Bedarf in den entsprechenden Fachkapiteln eingegangen. Umformen ist ein Teilgebiet der Fertigungstechnik: Kräfte wirken über Werkzeuge auf Werkstoffe ein und verleihen diesen eine andere, eine neue Form, die technisch gewollt ist. Durch Erwärmen der Werkstoffe kann das Umformen erleichtert werden. Definition des Umformens Umformen ist die gewollte Änderung der Form eines Werkstoffes. Dabei bleibt das Volumen konstant, die Masse und der Stoffzusammenhalt bleiben erhalten. Beim Umformen wirken Kräfte von außen auf den Werkstoff, wodurch Stoffteilchen gegeneinander verschoben und umgelagert werden. Erfährt ein Werkstück durch äußere Kräfte eine bleibende Formänderung, spricht man von plastischer Formänderung oder vom Umformen. Der Umformprozess kann durch Zuführen von Wärme unterstützt werden. 1.1 GeschichtlicheEntwicklung und wirtschaftliche Bedeutung Durch vielejahrhunderte hindurch wurde das Umformen der Metalle schon praktisch ausgeübt, bevorman daran ging, den Metallen durch Zerspanen eine bestimmte Gestalt zu geben. Man bediente sich vor allem der Umformung des Eisens in der Schmiedehitze, um Waffen, Werkzeuge

11 24 1Einleitung und Messer herzustellen (Bild 1.0). Bei der Schmuck- und der Münzherstellung lernten die Menschen zu Beginn der Kupferzeit das Umformen durch Prägen (Bild 1.0). Von der modernen Fertigungstechnologie verlangt man Bauteile mit präzisen Formen, die auf wirtschaftliche Weise hergestellt werden können. Mit der Entwicklung der Automobiltechnik im 20. Jahrhundert ist neben die Zerspantechnik gleichrangig die Umformtechnik getreten. Das war möglich geworden, weil durch die Entwicklung von Umformwerkzeugen und -maschinen auch bei der Kaltformgebung Genauigkeiten erzielt werden können, wie sie in der Zerspantechnik üblich sind. Während die Zerspantechnik in der Einzel- und Kleinserienfertigung und bei hohen Genauigkeitsansprüchen nach wie vorunentbehrlich ist, gelangte die Umformtechnik vorallem in der Massenfertigung (z.b. Schrauben und Autoteile Bild 1.0) zu erheblicher Bedeutung. Dort zwingt die scharfe Kalkulation ständig zu einer möglichst sparsamen Anwendung von Rohstoff und Arbeitseinsatz. Dieser Forderung wird die Umformtechnik häufig schon dadurch gerecht, weil sie mit einem Arbeitsgang die gewünschte Form hervorbringt. Ein weiterer Vorteil der Umformtechnik besteht darin, dass das an der Umformung beteiligte Volumen erhalten bleibt. Im Idealfall ist daher eine Formgebung ohne Stoffverlust möglich. Die Kosten der Werkzeuge spielen eine wesentliche Rolle; sie beeinflussen über die Stückzahl die Wirtschaftlichkeit der Herstellung durch Umformen. Beim Gesenkschmieden z. B. werden für die teuren Gesenke (Werkzeuge) hochwertige Warmarbeitsstähle verwendet, die schwierig zu bearbeiten sind und oft komplizierte Hohlformen aufweisen. Man muss daher eine genügend große Anzahl vonwerkstückenineinemgesenkschmiedenoderpressenkönnen, damit sich die hohen Werkzeuge Schrauben Messer Schmuck Autoteile Münzen Bild 1.0: Historische Entwicklung der Umformtechnik (E. Heizman; Duale Hochschule Baden-Württemberg)

12 1.1 Geschichtliche Entwicklung und wirtschaftliche Bedeutung 25 Werkzeugkosten auf viele Werkstücke verteilen und dadurch pro Stück klein bleiben. Teile mit vielen Nebenformen (Bild 1.1 Aussparungen, Augen, Flansche etc.) sind schon bei geringerer Stückzahl wirtschaftlich herzustellen, im Gegensatz zu Werkstücken mit einfacher Geometrie (Bild 1.2 Bolzen, Achsen), die vor allem bei geringen Stückzahlen durch Zerspanung kostengünstig gefertigt werden können. Bild 1.1: Fließpressteile mit Nebenformen wie Aussparungen, Augen, Flansche (Infostelle Industrieverband Massivumformung e.v.,hagen) Bild 1.2: Fließpressteile mit einfachen geometrischen Formen wie Bolzen und Achsen (Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V., Hagen)

13 26 1Einleitung 1.2 Werkstoffverhalten und Umformtemperaturen Lernziele: Der Lernende kann die elastische von der plastischen Formänderung unterscheiden. kann Beispiele für harte,spröde,duktile und weiche Werkstoffe nennen. kennt von einigen Werkstoffen die Schmelz- und Rekristallisationstemperaturen. Unter den Einwirkungen äußerer Kräfte verhalten sich Werkstoffe außerordentlich unterschiedlich und ihreeigenschaften werden qualitativmit alltäglichen Begriffen beschrieben wie: starr, spröde, hart, brüchig für z. B. Glas oder Stein, elastisch, dehnbar für z. B. Stahlfedern oder Gummi, plastisch, duktil, weich für z.b. Blei, flüssig, teigig, pastenförmig für z. B. Wasser oder Ton. Die Umformtechnik befasst sich überwiegend und dieses Buch ausschließlich mit metallischen Werkstoffen. Diese zeichnen sich dadurch aus,dass sie auf kleine äußere Kräfte elastisch reagierenund sich bei größeren äußeren Kräften abder sogenannten Fließgrenze (in der Festigkeitslehreoft auch Streckgrenze R p0,2 genannt) meist plastisch umformen lassen. Typische Werkstoffe hierfür sind: Baustähle,Aluminium und Kupfer.Die Reaktion dieser Metalle auf äußere Kräfte wird durch das elastisch-plastische Werkstoffmodell beschrieben, wie es z. B. durch das Spannungs-Dehnungs-Diagramm des Zugversuches dargestellt wird(bild 2.2a). Manche metallischen Werkstoffe lassen sich allerdings plastisch nicht oder nur sehr schwer umformen, da sie bei zunehmenden äußeren Kräften nach dem elastischen Bereich sofort spröde reagieren und zu Bruch gehen (Zugfestigkeit R m bei Grauguss,Werkzeugstählen und Wolfram). Dies wird elastisch-sprödes Werkstoffverhalten genannt. Diese elastisch-plastischen und elastisch-spröden Werkstoffverhaltensweisen sind bei metallischen Werkstoffen unterschiedlich ausgeprägt und in allen Übergangsformen anzutreffen. Darüber hinaus hatdie Umgebungstemperatur einen deutlichen Einfluss: bei tiefen Temperaturen überwiegen die Eigenschaften des Verhaltenskreises elastisch spröde (hart) brüchig bei höheren Temperaturen überwiegen die Eigenschaften des Verhaltenskreises elastisch plastisch duktil flüssig. Die Grenze zwischen dem elastisch-formbaren und dem plastisch-formbaren Bereich ist die Fließgrenze, auch Streckgrenze genannt. Sie nimmt mit zunehmender Temperatur stetig ab. Allerdings zeigen Baustähle und manche niedriglegierten Stähle im Temperaturbereich von ca. 300 C bis ca. 650 C das umgekehrte Verhalten; die Streckgrenze (die Fließgrenze) nimmt in diesem Temperaturbereich wieder zu. Näheres hierzu befindet sich im Kapitel unter dem Stichwort Streckgrenzenanomalie. Mit zunehmender Temperatur werden die Metalle duktiler und damit besser umformbar (plastisch formbar), was man sich beim Schmieden zunutze macht. Neben dem Schmieden gibt es noch

14 1.2 Werkstoffverhalten und Umformtemperaturen 27 weitere Verfahren der Warmformgebung (siehe für eine Einführung Kap. 1.3 und für ausführliche Informationen Kap. 4). Die Warmumformung beginnt üblicherweise bei oder oberhalb der Rekristallisationstemperatur (T rek in Tab. 1.1). Rekristallisation bedeutet Kornneubildung; der Werkstoff erfährt eine grundlegende Gefügeänderung und erhält dadurch andereeigenschaften, wasman technologisch ausnutzt. Viele metallische Werkstoffe werden pastenförmig oder teigig, wenn die Temperatur weiter erhöht wird, was beim sogenannten Thixo-Forming zur Anwendung kommt. Oberhalb der Schmelztemperatur (T S in Tab. 1.1) ist der Werkstoff flüssig und kann durch Gießen in neue Formen gebracht werden. Die typischen Temperaturen der Warmformgebung sind ebenfalls in der Tabelle 1.1 wiedergegeben. Tabelle 1.1: Umformtemperaturen für das Warmumformen und Schmelztemperaturen Schmelz- Rekristalli- Übliche (höchste) temperatur sations- Umformtemperatur temperatur*) T S [ C] T rek [ C] T umf [ C] Stahl, unlegiert, 0,1 0,4 % C (1350) 0,5 0,8 %C (1250) 0,9 1,5 %C (1150) Chrom-Vanadium-Stahl ca Edelstahl rostfrei Nickel Reinaluminium Aluminium-Legierungen Magnesium Kupfer Kupfer-Legierungen (Bronze) Kupfer-Legierungen (Messing) Kupfer-Nickel-Legierungen Neusilber (je nach Zusammensetzung) Titan (Schmieden) Titan (Strangpressen) *) Die Rekristallisationstemperatur T rek ist die Temperatur, bei der in einer Stunde 90 %des Gefüges rekristallisieren. T rek wird imkapitel 3.1 mit T rek,min =0,4 T s angegeben. Der Begriff T rek wird indieser Tabelle weiter gefasst: T rek ist ein Temperaturbereich, in dem sicher eine Rekristallisation eingeleitet wird. Nach [19] wirddieser Bereich in dieser Tabelle mit T rek,min (0,4 0,5) T s angegeben.

15 Sachwortverzeichnis 3-Rollen-Profilbiegemaschine Rollen-Profilbiegemaschine 241 Abrasionsverschleiß 108 Abstreckstufen 353 Abstreckziehen 352 Adhäsionsverschleiß 108 Aktivelemente 35 f. Allotropie 93 Amboss 280 Anisotropie,senkrechte (r-wert) 307 Anisotropiewert, ebener 310 Anreißen 211 Ansammelmaschinen 143, 145 Anschlag 319 Anspitzen 233 Anstauchen 283 Anstellung 124, 132 Antriebsleistung 131 Arbeiten mit Platinen 334 Arbeiten vomcoil 333 Arbeitsberechnungen 67 Arbeitswalze 127, 349 Armierdraht 141 Armierungen 185 Auffederung 129, 132, 189, 192, 196 Auftragschweißen 107 Aufweiten 153, 154, 283 Aufweiten im geschlossen Gesenk 368 Aufweitmaß 231 Aufweitrecken 283 Aufweitstauchen 367 Aufweitverhältnis 354 Ausklinkungen 343 Ausscheidungshärtung 276 Außendurchmesser 154 Außenverzahnungen 224 Axial-Rollkopf 220 Axialverfahren 220 Band, kontinuierliches 123 Bänder 122, 124, 256 Bauteile der Blechumformung, Definition 314 Bauteile,massive 38 Bauteilfestigkeit 73, 173 Bauteilgeometrie 38 Bedeckungsgrad 358 Beizen 105 Berechnung der Kräfte 177 Berechnungsmodell der Pressbüchse 187 Betondraht 141 Betriebstemperaturen 117 Biegeautomat 346, 347 Biegekopf 241 Biegen durch Walzen 349 Biegen vonblechen 339 Biegen, Drähte 239, freies 346, gebundenes 346, Profile 239, Rohre 239 Biegeradien 342 Biegerundung 342 Biegeumformen 36 Biegewalzen 123 Biegewulste 343 Biegezone 343 Blaubrüchigkeit 112 Blechdicke, bezogene 337, Walzrichtung 132 Bleche 22, 124, 138, 256 Blechtafeln 124 Blechumformung 306 Blechumformverfahren 314 Block 254 Blockguss 254 Bodenreißer 327 Bolzen 254, 265 Bombierung, positive 133 Bramme 29, 254 Breiten 283, 290 Breitung 128 Breitungsgrad 43 Bremszug 134 Bruchumformgrad 46, 300 Brückenmatrize 271 C-Gestell 189 C-Gestellpressen 188 Chemisorption 120 Coil 123, 260 Cottrell-Wolke 112 CSP-Gießwalzanlage 261 CVC-Verfahren 133 Dauerfestigkeit 120, 157, 214, 356 Doppeldruck-Kaltpresse 202 Dorn, schwimmender 153 f. Dornen 216 Dornwalze 230, 267, 302 Drahtbiegen 243 Drähte 122, 256 Drahtstiftmaschinen 244 Drahtziehen 31, 140, Reibwerte 147, Temperaturerhöhungen 147, Zugabstufung 148 Drahtziehmaschinen 144 Dreiwalzen-Gerüst 349 Dressieren, Nachwalzen 306 Druckeigenspannung 120, 158, 356 Drücken 359 Drückfutter 362 Drückmaschine 360 Drückrolle 361 Druckumformen 35, 36 Druckumformverfahren 30, 31, 33, 156, 160, 233, 238, punktuelles 361 Dünnbrammen-Gießwalzwerk 263 Duogerüst 127 Durchbiegung 132 Durchlaufverfahren 220, 227, 234 Durchmesser des Hohlteiles 184 Durchsetzen 368 Durchziehbedingung 134 Durchziehverfahren 141, 352 Durchzug 134

16 Sachwortverzeichnis 387 Eigenspannungen 120, 339 Eindrücken 211 Einfach-Drahtziehmaschinen 145 Einfach-Druckpresse 202, 206 Einprägen 215 Einsenken 213 Einsenkkraft 215 Einsenkpresse 214 Einstechverfahren 220, 227, 234, 334 Einzug 134 Elemente 81 E-Modul 49 Endenbearbeitung 245 Endprodukte 156 Entfestigung 113, 249 Erholung 114, 249 von Versetzungen 102 Erichsentiefung 311 Ermüdungsverschleiß 108 Erstzug 319, 333 Evolventenverzahnungen 222 Exzenterpressen 190, 292 Fallhammer 292 Faltenbildung 327 Federdraht 141 Federn, Festigkeitsklassen 244 Federwickelmaschinen 244 Feinstrohre 151 FEM, Formänderungen 80, Lösungsgrößen 81, Spannungsverteilung 80, Stofffluss 80, Temperaturänderungen 80, Umformgrade 80 Fertiggerüst 260 Fertiggesenk 293 Fertigkaliber 257 Fertigungsfolge 194 Fertigungszeiten 157 Festigkeit im Bauteil 76 Festigkeit, Zunahme 136 Festigkeitssteigerung 277 Festigkeitsunterschiede 174 imbauteil 74 Festkörperreibung 103 Festwalzen 225 f. Flachbackenverfahren 218 Flachbackenwerkzeuge 218 Fläche,gedrückte 129 Flachmaterial 256 Flachwalzen 30, 123, 129 Flachzugprobe 307, 312 Flammspritzen 107 Flechtmaschinen 243 Fließbedingung 51, 79, 89 Fließen, plastisches 53 Fließfiguren 306 Fließgrenze 26, 49 Fließkurve 50, 57, 62, 299, Anwendungen 66, Temperatur 101, Umformgeschwindigkeit 65, Umformgrad 65, Umformtemperatur 101, Werkstoff 65, 101 Fließpressen 30, 78, 156, Aluminium 194, erreichbareumformgrade 179, Hauptumformgrade 178, Kräfte 178, Presskraft 179, Varianten 162, Verfahrensvarianten 165 Fließpresskraft 194, Kraftmaximum 176, Maximum 178, mittlere 176 Fließpressmatrize 30, Dimensionierung 187, Spannungen 180 Fließpressstempel 30 Fließpressteile,Formenordnung 169, komplexe Geometrien 166, Stadienplanung 167, Wanddicken 193 Fließpressverfahren 160 Fließpresswerkzeug 159, 182, 183 Fließscheide 30, 129 Fließspannung 48, 49, 50, 57, 59, 60, konstante 65, 102, mittlere 68, Temperaturabhängigkeit 300 Fließverhalten 99, Gitterfehler 100 Flüssigkeitsreibung 103 Folien 125 Folienwalzen 135 Formänderung, absolute 42, bezogene 42, plastische 41, 42, 87, 99 Formänderungen, Streckziehen und Tiefziehen 317 Formänderungsfestigkeit 49 Formänderungsverhältnis 42 f. Formen, freies 280 Formpressen 216 Freiformschmieden 280, 283 Freischneidverfahren 333 Fremdatome 95 Furchen 211 Gefügeumwandlung 91, 263 Gegenlauf-Zylinderfließdrücken 362 Gegenschlaghammer 292 Gelenk, plastisches 304 Genauigkeit 172 Geometriedaten 85 Geradeausziehmaschinen 143 Gesamtumformarbeit 70 Gesamtumformgrad 136 Gesenk 33 Gesenkbiegemaschinen 345 Gesenkbiegen 345 Gesenkschmieden 33, 105, 287 Gestaltungsänderungsenergiehypothese 54 Getränkedosen 352 Gewindewalzen 217 Gewindewalzenpaar 219 Gießwalzanlage,CSP 261 Gitter,ideales 94 Gitterbaufehler 94 Gitterebenen, dichtest gepackte 95, 100 Gitterfehler,flächenförmige 98, linienförmige 98, punktförmige 95, 98 Gitterkonstanten 41, 93 Gitterstruktur 92 Glattwalzen 225, 227 Gleichgewichtsabstand 41 Gleichlauf-Zylinderfließdrücken 360, 362 Gleichmaßdehnung 64 Gleitebenen 97, 100

17 388 Sachwortverzeichnis Gleitlinienbänder,Lüdersbänder 99 Gleitreibzahl 90 Gleitsysteme 93 Gleitung 99 Gleitziehen vonhohlkörpern 142, 152 Gleitziehen vonvollkörpern 142, 152 Graphit, kolloidales 105 Graphitsuspensionen 105 Gravur 33, 236 Greifbedingung 134 Grenzformänderungsschaubild 310, 332 Grenzreibung 103 Grenzschicht 120 Grenzumformgrad 45, 236 Grenzziehverhältnis 328 Grobblech 254 Grundtoleranzgrade 172, 223 Gussgefüge 97 Halbhohlprofile 270 Halbwarmfließpressen 159 Halbwarmumformung 117 Halbzeug 38, 122, 254 Hall-Petch-Beziehung 247 Hammer 280, 281 Haspelzug 134 Hauptachsen 52 Hauptumformgrad 44 f. Hauptumformrichtung 44, 76 Hauptwalze 230, 302 hdp 94 Heizdraht 141 Hohl-Fließpressen 165 Hohlprägen 363 Hohlprofile 256, 270 Hohl-Quer-Fließpressen 162 Hohl-Rückwärts-Fließpressen 162 Hohlteile,dünne Wand 352, konische 233 Hohl-Vorwärts-Fließpressen 67, 161 Hohl-Vorwärts-Strangpressen 274 Hohlzug 152, 153 Homogenisierungstemperatur 261 Hookesche Gerade 50 IHU 366 Innenhochdruckumformen 365 Innenprofil 233 Innenverzahnungen 224 Kaliber,geschlossene 257, offene 257 Kaliberöffnung 231 Kaliberwalzen 256 Kalibrieren 151, 368 Kalibrierpresse 294 Kalibrierung 167 von U-Profilen 257 Kalibrierwalzen 231 Kälken 104 Kalteinsenken 212, 214 Kaltfließpressen 156, Kraft-Weg-Diagramm 175 Kaltmassivumformung 111, 155 Kaltprofilwalzanlage 350 Kaltringwalzen 230 Kaltstauchen 34, 200, 202, gedrungene Bauteile 201, schlankebauteile 201 Kaltumformen 36, 37 Kaltumformung 116 Kaltverfestigung 73, 87, 111, 112, 157, 307 Kaltverfestigungsexponent 62 Kaltwalzen 123, 255 Kaltziehen 152 Kammermatrize 271 Kantbänke 345 Keilpresse 293 Keimdichte 248 Kennlinie,elastische 132, plastische 132 Kettenherstellung 244 kfz 94 Kleinwinkelkorngrenze 97 Kniehebelpressen 190 Knüppel 254, 265 Kontaktalgorithmus 86 Konusfließdrücken 362 Koordinaten, globale 86, lokale 86 Korn, feines 277 Korngrenzen 97 Korngrenzendichte 158 Korngröße 91 Kornwachstum 113 Kräfte,Berechnung 177 Kräftegleichgewicht 79 Kraft-Weg-Kennlinie 190 Kragen, enge 353, weite 353 Kragenhöhe 353 Kragenwand, abgestreckte 353 Kragenziehen 353 Krümmungen 358 Krümmungsrichtung 358 krz 94 Kugelkalotten 233 Kugelstrahlumformen 356 Kupferrohre 150, 154 Laminar-Kühlstrecke 260 Länge,gestreckte 348 Längsteilanlagen 124 Längswalzen 124 Längungsgrad 43 Leerstellen 95 Leistungsbedarf 136 Leitfähigkeit, elektrische 93, thermische 93 Leonsche Hüllparabel 53 Lüdersbänder 306, Gleitlinienbänder 99 Lüdersdehnung 306 Lüdersstreifen 306 Luppe 265 Manipulator 282 Mannesmann-Verfahren 265 Maschinen, hydraulische 190 Maßgenauigkeit 157 Maßtoleranzen 116 Matrize 31, 159, 185 imdruckspannungszustand 185 Mehrfach-Druckpressen 206 Mehrfachziehmaschinen 145 Metalle 92 Mikrolasthärteprüfung 174 Mineralöle 104 Mischreibung 103 Molybdändisulfid 104 Münzenherstellung 215 Nachwalzen, Dressieren 306 Napf-Fließpressen 165

18 Sachwortverzeichnis 389 Napf-Rückwärts-Fließpressen 161 Napf-Vorwärts-Fließpressen 160 Napfziehen 319 Napfzug 319 Napfzugversuch 312 Nassziehmaschinen 142, 143, 145 near-net-shape-products 39 Niederhalter 34, 327 Niederhalterdruck 327 Niederhalterkraft 327, 336 n-wert 62, 307 Oberdruckhammer 292 Oberfläche,freie 118, 168 Oberflächen, gebundene 118 Oberflächenausführung, Bleche 125 Oberflächenbehandlung 105 Oberflächenbehandlung, thermochemische 106 Oberflächengüte 116, 118, 172 Oberwerkzeug 321 O-Gestellpressen 189 Oxalatieren 106 Oxidschicht 120 Patentieren 142 Phosphatieren 105, 142 Pilgerschrittverfahren 268 Pilgerschrittwalzen 265, 267 Planlauf 172 Plasmaspritzen 107 Plastizitätstheorie für Umformverfahren 77 Plastizitätstheorie,elementare 76 Platinenauflage 335 Platinenfläche 331 Polymorphie 93 Prägen 172, 215 von Münzen 119 Präzisionsrohre 151, kaltgezogene 150 Präzisionsschmieden 232 Pressbolzen 271 Pressbüchse aus Hartmetall 188 Pressbüchse aus Stahl 187 Pressen 281, einfachwirkende 335, zweifach wirkende 334 Pressenbau 188 Presskraft 214, 275 Pressstempel 271 Primärkristallisation 97 Produkte, endkonturnahe 156 Profilbiegen 241 Profile 254, 256, offene 270 Profilformen 222 Profilieren 233 Profilringe 230 Profilwalzen 222, 256 Projizierfließdrücken 362 Prozesssimulation 84 Pyramidenstumpfe 233 Quartogerüst 126 f. Quer-Fließpressen 162, 165 Querteile 124 Querwalzen 124 Radial-Axial-Walzwerke 302 Radialverfahren 220 Radial-Walzwerke 302 Rändeln 211 Randgrößen 88 Randschicht 119 Randschichthärtung 106 Rastegaev, Stauchproben 60 Rautiefe 118, 125, 172 Rechteckrohre 151 Recken 282, 285 mit dem Sattel 285 Reckschmieden 286 f. Reckverhältnis 283 Reckwalze 285, 293 Reduzieren 232 Reibfaktormodell 90 Reibkraft 70, 91 Reibschubspannung 91 Reibung 103, Einfluss 89 Rekristallisation 27, 114, 248, 261, dynamische 250, primäre 114, sekundäre 115 Rekristallisationstemperatur 27, 102, 115, 156 Reversiergerüst 259 Rezipient 270 Richten 233 Ringwalzen 229, 301 Rohrbiegen 240 Rohre 122, 256, geschweißte 151, kaltgezogene 240, nahtlose 266 Röhrenmodell 77, 207 Rohrherstellung 265, 268 Rohrziehen 150 Rohteilwanddicke 184 Rollformen 350 Rollieren 227 Ronde 34 Rondendurchmesser 328, 337 Rückfederung 51, 99, 340, 341, 342, 348 Rückfederungswinkel 345 Rückwärts-Fließpressen 161, 165 Rückwärts-Strangpressen 274 Rundhämmern 232 Rundkneten 232, 234, 283 Rundlauf 172 r-wert, Anisotropie,senkrechte 307 Scheibenmodell 77 Scheibentheorie 77 Schlichtrecken 285 Schließbewegung 86 Schlitzrohr 151 Schmiedeanlagen 293 Schmiedehämmer 292 Schmiedehub 282 Schmiedemaschinen 281 Schmieden 280 imgesenk 290 vom Spaltstück 289 von der Stange 289 Schmiedepressen 292 Schmiedeschlag 282 Schmiedeteile, Gefüge 296, Nomogramme 297 Schmierfilm 105 Schmiermittelträgerschicht 105 f. Schmierstoffe 104 Schmierung 104 Schrägwalzen 124, 265, 266

19 390 Sachwortverzeichnis Schrägwalzwerke 256 Schraube,hochfeste 209, rohe 208 Schraubenrohling 208, 217 Schubfließgrenze 55 Schubspannungshypothese 53, 55 Schubumformen 36 Schulteröffnungswinkel 160, 179, 182 Schweißdrähte 141 Schwenkarm 344 Schwenkbiegemaschinen 344 Schwenkbiegen 344 Sechsstufen-Presse 204 Segmentbackenverfahren 219 Segmentwerkzeuge 219 Seife 104 Sicke 364 Simulationsrechnungen, Finite- Elemente-Methode 80 Slugs 162 Sondertiefziehgüte 307 Spannung, tatsächliche 61 Spannungen, Fließpressmatrize 180 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 48, 50, 63 Spannungsgrößen 48 Spannungshypothesen 54 Spannungsinvariante 53, 54 Spannungskomponenten 82 Spannungszustand, allgemeiner 52, allseitig konstanter 53 Spider-Matrize 271 Stäbe 122 Stabmaterial 151, 256 Stabziehen 150 Stahlbleche,hochfeste 127 Stahldraht, patentiert gezogener 141 Stahlrohre 150, warmgewalzte 240 Stangenzug 152, 154 Stanzautomat 347 Stapelfehler 95, 113 Stapelfehlerabstand 113, 252 Stauchen 33, 282, 290 Stauchgrad 43 Stauchverhältnis 205 Stauchversuch 207, unterbrochener 61 Steigen 290 Steigungsfehler 221 Stempel 34, 185 Stichabnahme 128, 129, 136 Stichplan 126, 135, 137, 263 Stoffgrößen 88 Stopfenzug 152 f. Strahlgut, Auftreffimpuls 356 Strahlstrategien 358 Strangguss 254 Strangpressen 269 der Profile 276, direktes 273, hydrostatisches 274, indirektes 274 Strangpresstemperatur 276 Strangpresswerkzeug 271 Strangziehen 152 Streckbahn 281, 285 Streckgrenze 26, 49, 247, 306, mittlere 173 Streckgrenzenanomalie 112 Streckgrenzendehnung 306 Streckziehen 308, 315, 328, eindimensionales 317, zweiachsiges 311, 315 Streifenmodell 77 Streifentheorie 180 Stülpzug 319 Stützwalzen 124, 127, 349 Subkorngrenzen 97 Taumelpressen 235 f. Taumelumformen 235 f. Taumelwinkel 237 Teile,endkonturnahe 155 Temperatureinflüsse 88 Temperaturerhöhung 88 Temperaturerniedrigung 88 Texturen 91 T-Feld 87 Thixo-Forming 27 Tiefziehen 34, 308, 318 mit starrenwerkzeugen 319 mit Stempelund Ziehring 319, Arbeit 336 Tiefziehkraft 326 Tiefziehteile, prismatische 325, rotationssymmetrische 323 Torsionsumformen 36 Traganteil 119 Trennbruchgrenze 55 Tribologie 103 Trockenziehen 142 Trockenziehmaschinen 143, 145 Umformarbeit 82, 88, 180, 196, ideelle 67, spezifisch ideelle 68 f. Umformen 23, partielles 230 Umformgeschwindigkeit 46, 102, 251 Umformgrad 42, 43, 50, 299, 326, erreichbare 46, Gradient des 168 Umformgradienten 305 Umformkraft 67, 102, 117, 159, 196, gesamte 71, ideelle 67 Umformleistung 180 Umformprozess,stationärer 30, 146 Umformrichtungen in der Blechebene 311 Umformprozesse 84 Umformtemperatur 26, 27, 36, 250 Umformung, homogene 74 f., inhomogene 74, 75, 173, partielle 305 Umformverfahren 35, 58 Umformwerkzeuge,Verschleiß 109 Umformwiderstand 72, 130 Umformwirkungsgrad 71, 130, 177 Umformzone 29, 30, 41, inhomogene 340, reale 74 Unterwerkzeug 321 Verfahren, galvanochemische 107, instationäres 72 Verfahrensfaktor 71 Verfestigung 112, 248

20 Sachwortverzeichnis 391 Vergleichsspannung 52, 87 Vergleichsumformgrad 45 Verkippungen 190 Verpackungsband 125 Verpackungsblech 125 Verpressungsverhältnis 275 Verschachtelungen 334 Verschiebekräfte 70 Verschiebungen 82 Verschleiß 107, tribochemischer 108, Umformwerkzeuge 109 Verschleißarten 107 Verschleißminderung 106 Verschleißschutzschichten 106 Verschleißuntersuchungen 108 Verschleißverhalten 214 Versetzungen 95, Aktivierung der 248, Erzeugung von 249 Versetzungsdichte 91, 95, 248, 249 Versetzungserholung 97 Versetzungsknoten 248 Versetzungswanderung 99 Versteifung vonblechen 353 Versteifungssicken 363 f. Vielkeilwellen 224 Vierwalzen-Maschinen 350 Voll-Fließpressen 165 Vollprofile 270 Voll-Rückwärts-Fließpressen 161 Vollstrangziehen 146 Voll-Vorwärts-Fließpressen 79, 160, 196 Volumen, konstantes 41 Volumenelemente 81, 85 Vorbiegen, hydraulisches 133 Vorformen 216 Vorgesenk 293 Vorlochdurchmesser 354 Vorverfestigung 210 Vorwärts-Fließpressen 160, 165 Vorwärts-Strangpressen 273 Vorzug 319 Vorzugsorientierungen (Texturen) 97 Waagerecht-Stauchmaschinen 204 Walzarbeit 130 Walzen über eine mitbewegte Stange 267 Walzen, reversierendes 126, thermomechanisches 263 Walzenabplattung 131 Walzengestelle 126 Walzenstraße 126 Walzgerüste 29, 124 Walzgeschwindigkeiten 136 Walzkaliber 258 Walzkraft 124, 130, 136 Walzmomente 131 Walzprofilieren 350 Walzspalt 29 Walzstich 29 Walztemperatur 261 Walzwinkel 134 Walzziehen 142 Wanddicke, reduzierte 352 Warmarbeitsstähle 272, 299 Warmauslagern 277 Warmband 254, 259 Warmbandwalzen 261 Warmfließpressen 159 Warmmassivumformung 247, 279 Warmstreckgrenze 299 Warmumformen 36 f. Warmumformung 116 Warmwalzen 254 f. Warmwalzwerke,konventionelle (Warmbandstraße) 259 Wasserkissen 322 Weiterzug 319, 333, 337 Werkstoffausnutzung 157 Werkstoffeigenschaften, anisotrope 334 Werkstoffverhalten 26 Werkzeugbau 182 Werkzeugschließgeschwindigkeit 85 Wiedererwärmofen 259 Wirkfuge 29 f. Wöhlerkurven 227 Zahnstange 224 Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild (ZTU- Schaubild) 264 Ziehangel 152, 154 Ziehbank 152 Ziehfette 104 Ziehhol 141 Ziehhub 335 Ziehkonus 31, 141 Ziehkraft, maximale 334 Ziehkraftmaximum 335 Ziehkraftverlauf 335 Ziehmatrize(Ziehhol) 152 Ziehöl 104 Ziehring 34 Ziehstein 141, Öffnungswinkel 146 Ziehstufe 32 Ziehverhältnis 330, zulässiges 328 Ziehwulste 328 Zipfelbildung 329 Zonenniederhalter 328 Zugabstufung 146, 329, 332, 338 Zugbiegen 242 Zug-Druck-Umformen 35 f. Zug-Druck-Umformverfahren 32, 34, 141, 240, 319, 327 Zugeigenspannungen 120 Zugfestigkeit 26, 49 Zugspannungen, überlagert 342 Zugumformen 35 f. Zug-Umformverfahren 316 Zugversuch 59 Zunderbildung 116, 299 Zunderbrechen 299 Zuschnittermittlung 323, Ausgleichsprinzip 325, Klappprinzip 325 Zweiwalzen-Maschinen 350 Zwillingsbildung 99 Zwischengitteratome 95 Zylinderfließdrücken 362 Zylinderstauchversuch 60