Handbuch Umformtechnik

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1 Eckart Doege Bernd-Arno Behrens Handbuch Umformtechnik Grundlagen, Technologien, Maschinen Mit 756 Abbildungen und 55 Tabellen Springer

2 Inhalt 1 Einleitung Entwicklung und wirtschaftliche Bedeutung der Umformtechnik Historische Entwicklung (der Umformtechnik) Gründung umformtechnischer Institute in Deutschland Wirtschaftliche Bedeutung der Umformtechnik Definitionen der Umformtechnik Einteilung der Umformverfahren Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN Einteilung der Umformverfahren nach DIN 10 Literatur zu Kapitel Grundlagen der Umformtechnik Werkstoffverhalten Werkstoffkundliche Aspekte Metallkundliche Grundlagen Bezogene und logarithmische Formänderung Umformgeschwindigkeit Fließkurven und Aufnahmeverfahren Klassischer Zugversuch Zugversuch nach Siebel Auswertung der Breiteneinschnürung bei einer Flachzugprobe Zugversuch nach Reihle Zugversuch an vorgewalzten Blechproben Hydraulische Tiefung Zylinderstauchversuch Kegelstauchversuch Einfluss von Temperatur und Umformgeschwindigkeit auf die Fließspannung Einführung in die Berechnung umformtechnischer Prozesse Gemeinsame Grundlagen der Elastizitäts- und Plastizitätsrechnung Elastizitätsrechnung Plastizitätsrechnung Umformkraft und Umformarbeit Berechnungsverfahren der Plastizitätsrechnung Einfluss der Reibung auf den Umformprozess Reibungszustände 223

3 X Inhalt Oberflächenkenngrößen für Werkzeuge Mathematische Beschreibung der Reibung Experimentelle Ermittlung des Reibwerts 240 Literatur zu Kapitel Blechumformung Verfahren der Blechumformung Tiefziehen im Anschlag Spannungen beim Tiefziehen Formänderungen im Flanschbereich Kräfte beim Tiefziehen Krafteinleitung beim Tiefziehen Verlauf der örtlichen Formänderungen Berücksichtigung des Anstiegs der Kaltverfestigung im Ziehteilflansch Einfluss Fließkurvenlage auf das Grenzziehverhältnis Versagensarten Einflussgrößen auf das Tiefziehergebnis Ermittlung des Arbeitsbereichs (Gutteilfenster) Tiefziehen im Weiterschlag Blechprüfverfahren Näpfchenprüfung nach Swift Ermittlung des Grenzziehverhältnisses nach Schmidt Ziehverhältnis nach Dutschke für nichtrotatorische Geometrien Erichsen-Prüfung nach ISO Engelhardt-Test Zugversuch nach EN10002 und EN Kreuzzugversuch Ermittlung von Grenzformänderungskurven Ermittlung von lokalen Formänderungen Werkzeugtechnik für das Tiefziehen Aufbau von Tiefziehwerkzeugen Betätigungsarten des Niederhalters Niederhaltersysteme Wirkmedienbasierte Umformung Hydromechanisches Tiefziehen Beheiztes hydromechanisches Tiefziehen Hochdruckblechumformung (HBU) Fluidzell-Umformung Innenhochdruck-Umformung (IHU) Warmumformung Beheiztes Tiefziehen Presshärten Sonderverfahren der Blechumformung Scherschneiden Biegen 376

4 Inhalt XI Biegeverfahren Richten durch Biegen Fügen Bördeln Falzen Clinchen Stanznieten Werkzeugverschleiß beim Umformen Verschleißmechanismen Maßnahmen zur Verschleißreduktion Weitere Maßnahmen zur Verschleißreduktion Blechwerkstoffe Stähle Aluminiumlegierungen Magnesiumlegierungen Reintitanwerkstoffe Beschichtete Bleche 453 Literatur zu Kapitel Massivumformung Einteilung der Verfahren Stauchen Kenngrößen beim Stauchen Spannungsverhältnisse beim Stauchen Umformarbeit Verfahrensgrenzen beim Stauchen Reibungseinfluss beim Stauchversuch Freiformschmieden Sattelformen Bauteilformen Vor- und Nachteile des Freiformschmiedens Gesenkschmieden Grundlagen des Gesenkschmiedens Verfahrensablauf Werkzeugtechnik Verschleiß von Schmiedegesenken Warmarbeitsstähle für den Gesenkbau Schmiedestähle Einfluss der Umformmaschine auf den Schmiedeprozess Vor- und Nachteile des Gesenkschmiedens Fließpressen Verfahren mit Beispielbauteilen Voll-Vorwärts-Fließpressen Hohl-Vorwärts-Fließpressen Napf-Rückwärts-Fließpressen Verfahrensablauf beim Fließpressen 653

5 XII Inhalt Verfahrenstypische Eigenschaften des Kaltfließpressens Strangpressen Strangpressprofile - Auswahl herstellbarer Formen Massivumformung von Leichtmetallen Schmieden von Aluminiumlegierungen Schmieden von Magnesiumlegierungen Thixoschmieden als Sonderverfahren der Massivumformung Definition Thixotropie (rheologische Grundlagen) Besondere Anforderungen an den Werkstoff Verfahrensanforderungen Vorteile des Thixoschmiedens Pulverschmieden Verfahrensablauf bei der Herstellung von Sinterteilen Technologie des Pulverschmiedens 697 Literatur zu Kapitel Umformmaschinen Einteilung der Umformmaschinen Arbeitsgebundene Umformmaschinen Schmiedehämmer Spindelpressen Weggebundene Umformmaschinen Funktionsprinzip weggebundener Umformmaschinen Bauarten weggebundener Umformmaschinen Baugruppen von weggebundenen Pressen Arbeitsvermögen der weggebundenen Umformmaschine Kraftgebundene Umformmaschinen (Hydraulische Pressen) Funktionsprinzip kraftgebundener Umformmaschinen Baugruppen von kraftgebundenen Umformmaschinen Bewertung von kraftgebundenen Pressen Industrieller Einsatz von Umformmaschinen Pressensysteme in der Karosseriefertigung Schnellläuferpressen/Stanzautomaten Weggebundene Schmiedepressen Pressen für die Kaltumformung Einarbeitungspressen Genauigkeitskenngrößen von Umformmaschinen Geometrische Genauigkeit der unbelasteten Maschine Elastische Nachgiebigkeiten der belasteten Maschine Messaufbau zur Bestimmung der Genauigkeit unter Last Anteile der Baugruppen an der Maschinengenauigkeit Auswirkung der Maschinen- und Werkzeugsteifigkeit Verlagerungsverläufe (Beispiele) 895 Literatur zu Kapitel Sachverzeichnis 903