FTMT. Umformen. Umformverfahren. Hn

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1 Umformverfahren 1

2 Grundlagen Gleitvorgänge Plastische Formänderung durch Gleitvorgänge in den Gitterebenen der Kristallite. Im Vielkristall gibt es zahlreiche unterschiedliche Orientierungen, daher keine Vorzugsrichtung Gefüge F F vorher Versetzungen F F nachher F F 2

3 Berechnungsgrundlagen Volumen V = h0 b0 l0 = h1 b1 l1 = kons tant Umformgrad h1 b1 l ϕh = ln ; ϕb = ln ; ϕl = ln h b l Beispiel: Stauchung eines Würfels auf halbe Höhe ergibt doppelte Grundfläche und damit Wurzel-zwei-fache Kantenlänge ϕh = ln =, ; ϕb = ln, = 0, 3466; ϕl = ln, = 0, ϕh + ϕb+ ϕl = 0 3

4 Kaltstauchen Umformkraft-, arbeit A F = max η 1 k f 1 F A 1 K f1 η F Endfläche Formänderungsfestigkeit Umformwirkungsgrad Umformarbeit W V = η k fm F ϕ V K fm ϕ umgeformtes Volumen mittlere Formänderungsfestigkeit Umformgrad k = + k f0 f1 kfm 2 K fo K f1 K fm anfängliche Formänderungsfestigkeit Formänderungsfestigkeit am Schluss mittlere Formänderungsfestigkeit Tschätsch: Praxiswissen Umfortechnik 4

5 Formänderungsfestigkeit beim Kaltstauchen Tschätsch: Praxiswissen Umfortechnik 5

6 Aufgabe1 (Kaltstauchen) Es sind Kopfbolzen nach Skizze aus Ck 35 durch Kaltstauchen herzustellen. Der Umformwirkungsgrad beträgt 0,8 Berechne: a) die Rohlänge b) den Umformgrad c) die max. Umformkraft d) die Umformarbeit Lösung: Ø30 Ø

7 Aufgaben (Kaltstauchen) Übung 1 Kaltstauchen eines Zylinders aus S185 (St 33), normalgeglüht, mit einer Ausgangshöhe von 10 mm und einem Durchmesser von 20 mm auf eine Endhöhe von 7 mm. (Umformwirkungsgrad 0,75 geschätzt) Berechne die Formänderungsarbeit und die max. erforderliche Umformkraft. Übung 2 Es sollen Kugeln mit Durchmesser 30 mm aus 42CrMo4 kalt gestaucht werden. Der Anfangsdurchmesser soll so gewählt werden, dass sich ein Stauchverhältnis von h 0 /d 0 = 2,25 ergibt. Berechne: a) Das Volumen der Kugel; b) den Rohlingsdurchmesser und die Rohlänge c) die Stauchkraft;d) die Staucharbeit bei einem Formänderungswirkungsgrad von 80% 7

8 Schmieden Freiformschmieden Gesenkschmieden 8

9 Schmieden Umformarbeit beim Schmieden (Warmumformung) Umformgeschwindigkeit Beispiel: Schmiedeteil (Form 6) Rohmaße: d 0 =29 mm; h 0 =60 mm Fertighöhe h 1 = 22 mm Hammergeschwindigkeit v = 6 m/s Schmiedetemperatur 1200 C Fritz/Schulze Fertigungstechnik VDI Verlag 9

10 Schmieden Fritz/Schulze Fertigungstechnik VDI Verlag 10

11 Aufgabe 2 (Schmieden) Aus einem Würfel C45 40x40) soll in einer Hydraulischen Presse ein Teil der Formgruppe 1 mit einen Durchmesser von 80 mm hergestellt werden. Gegeben sind die Schmiedetemperatur 1100 C, die Geschwindigkeit der Presse 0,16 m/s a) Ermittle die Umformarbeit aus dem Nomogramm b) Ermittle den notwendigen Grat ϕ m 11

12 Strangpressen Vollprofilstrangpressen Hohlprofilstrangpressen Fritz/Schulze Fertigungstechnik VDI Verlag 12

13 Fließpressen 13

14 Fließpressen Aufgabe Tschätsch S

15 Gleitziehen (Zug-Druckumformen) Aufgabe: Auf welchen Durchmesser kann Draht mit 10 mm Durchmesser in einem Zug max. gezogen werden? 15

16 Tiefziehen Schal Fertigungstechnik Fritz/Schulze Fertigungstechnik Fritz/Schulze Fertigungstechnik 16

17 Tiefziehen Zuschnittermittlung Europa Tabellenbuch 17

18 Tiefziehen Ziehverhältnis 18

19 Tiefziehen Ziehspalt Europa Tabellenbuch Radius am Ziehring Radius am Ziehstempel 19

20 Tiefziehen (Zug-Druckumformen) Niederhalterkraft Europa Tabellenbuch Tiefziehkraft Bodenreißerkraft 20

21 Aufgabe 3 Der skizzierte Hohlkörper ist durch Tiefziehen herzustellen. Werkstoff DC03 (St13) R m = N/mm 2 Blechdicke 0,9 mm, Innenradius 15 mm. Berechnen Sie a) den Blechzuschnitt (Rondendurchmesser) Gewählt wird 195 b) die Anzahl der Züge bei b max = 1,9 c) Berechne für den Erstzug mit ß = 1,5 die Umformkraft die Niederhalterkraft (Radius am Ziehring und Ziehspalt berechnen!) Bodenreißkraft 21

22 Ziehteile Fehler an Ziehteilen: 22

23 Ziehteile Alu-Blech bei Audi 23

24 Sonderverfahren Sprengstoff Medium (Flüssigkeit) Platine Vakuum 24

25 Drücken 25

26 Umformen Biegeumformen 26

27 Biegeumformen Gestreckte Länge 27

28 Biegeumformen Biegeradius Rückfederung Tabellenbuch Europa 28

29 Biegekraft s w 29

30 Biegeumformen Aufgabe 1 Es sollen Winkel mit der Breite von 35 mm, einer Dicke von 2 mm, den Schenkellängen 45 und 65 bei einem Biegeradius von 8 mm und einem Winkel von 90 aus dem Werkstoff DC01 (St12) gebogen werden Berechnen Sie die gestreckte Länge, den Radius am Werkzeug und den Biegewinkel Lösung: R 410 N/ mm m 2 30

31 Biegeumformen Aufgabe 2 Es sollen nebenstehende Winkel aus DC04 (St14) gebogen werden. Die Blechdicke beträgt 1 mm die Radien ebenso 1 mm. Berechne die gestreckte Länge möglichst genau. Lösung 31

32 Schwenkbiegebeispiele 32

33 Gesenkbiegebeispiele 33