Aufbau der Vorlesung/ Einteilung der Umformverfahren

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1 Aufbau der Vorlesung/ Einteilung der Umformverfahren Institut für Umformtechnik (IFU), Universität Stuttgart Baustein 1 Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA

2 Gliederung der Vorlesung Umformtechnik I Einteilung der Umformverfahren Stahlherstellung und Walzen Grundlagen und Festigkeitsmechanismen Wichtige Materialkennwerte für die Umformtechnik und deren Aufnahmeverfahren FEM-Prozesssimulation in der Blechumformung und elementare Theorie Grundlagen der Tribologie in der Blechumformung Tiefziehen und Streckziehen Abstreckgleitziehen, Kragenziehen und Drücken Werkzeuge der Blechumformung Pressen für die Umformtechnik Presshärten Biegen Scherschneiden

3 Gliederung der Vorlesung Umformtechnik II X Verfahrensbedingte Eigenschaften der MU Tribologie in der Massivumformung (MU) Werkzeuge und Wirkmechanismen in der MU Fließpressen Schmieden Draht-, Stangen- und Rohrzug Strangpressen Thixo-Umformung Look ahead - Look around/prüfungsvorbereitung

4 Zentral in der Stadtmitte: das Institut für Umformtechnik Institut für Umformtechnik Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA Hier schmiedet der Chef selbst! Tel. +49 (0)711/ Fax +49 (0)711/

5 Vorlesungsunterlagen (1) Die Vorlesungsunterlagen sind erst vor der jeweiligen Vorlesung in unserem Downloadbereich verfügbar (spätestens Mittwochs) Homepage aufrufen unter: Die Vorlesungsunterlagen zu Grundlagen der Umformtechnik I für das WS 17/18 liegen im pdf-format vor und sind passwortgeschützt: Passwort:

6 Vorlesungsunterlagen (2) 1. 2.

7 Virtuelles Schwarzes Die Studenten des Instituts werden durch regelmäßige Rundmails informiert über: Vorlesungen, Termine und Veranstaltungen Angebote aus der Industrie für Praktika, Abschlussarbeiten und Berufseinsteiger Fachartikel zu den Themen: Arbeitswelt, Bewerbungen und Ingenieurwissenschaften

8 Freiwillige Übungen Umformtechnik (1) Die freiwilligen Übungen zur Umformtechnik-Vorlesung wiederholen den besprochenen Stoff und geben einfache Übungsaufgaben wieder. Veranstaltungsort: Insitut für Umformtechnik Hörsaal 1. OG Holzgartenstr. 17 Stuttgart Stadtmitte Termine: siehe nächste Folie

9 Freiwillige Übungen Umformtechnik (2) Jeweils montags am Institut für Umformtechnik, 16:15 17:45 Uhr, im Hörsaal (1. Stock),Holzgartenstraße 17 Termine: 06. November Dezember Dezember Januar Februar 2018 Zusätzlicher Übungstermin zur Prüfungsvorbereitung: Mittwoch, 7. Februar ab 14:00 Uhr am IFU.

10 Studentische Arbeiten und Seminare Jeweils montags am Institut für Umformtechnik, 14:00 16:00 Uhr, im Hörsaal (1. Stock), Holzgartenstraße 17 Termine: 06. November Dezember Dezember Januar Februar 2018 Voraussetzung für die Präsentation der Ergebnisse der eigenen Arbeit ist die vorherige Teilnahme an zwei Vortragsterminen. Bitte beachten: das Seminar findet nur in der Vorlesungszeit statt. Eine Woche vor dem eigenen Vortrag sind die Folien an die Lehre zu senden. Änderungen in den Folien sind danach nicht mehr zulässig. Mehr Informationen zu Bachelor-, Studien-, Master-, oder Diplomarbeiten:

11 Liste offener Themen für studentische Arbeiten am IFU

12 Was ist der Unterschied zwischen Umformen und Verformen? Schlechte Stoßdämpfer im Auto führen zu unerwünschten Verformungen im umgeformten Bauteil (PKW-Dach)!

13 Definition Umformen DIN 8580: Umformen ist das Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers. Dabei werden sowohl die Masse als auch der Stoffzusammenhalt beibehalten. Oberflächenzunahme: Blechumformung: 0 10 % Massivumformung: 0 > 500 % Werkstoffzustand 1; M 1 Werkstoffzustand 2; M 2 = M 1

14 Einteilung der Umformverfahren nach DIN 8582 Umformen Druckumformen Zug- Druckumformen Zugumformen Biegeumformen Schubumformen Walzen Durchziehen Längen Mit geradliniger WZ-Bewegung Verschieben Freiformen Tiefziehen Weiten Mit drehender WZ- Bewegung Verdrehen Gesenkschmieden Kragenziehen Tiefen Durchdrücken Eindrücken Drücken Knickbauchen Entscheidend bei der Einteilung der Verfahren nach DIN 8580 ist der Spannungszustand in der Umformzone

15 Einteilung der Umformverfahren nach Blech- und Massivumformung Blechumformung Biegen, Tiefziehen, Schneiden, usw. Weitere Unterscheidung nach: Brammen Blech Folie Abhängig vom Verhältnis von Breite zu Dicke! Massivumformung Walzen, Gesenkschmieden, Kaltumformung, Fließpressen, Schmieden, Stauchen, Strangpressen, usw. s 0 b Entscheidend ist die geometrische Form des Rohmaterials

16 Einteilung der Umformverfahren nach der Temperatur Kaltumformung Verfahren, bei denen das Werkstück vor der Umformung nicht erwärmt wird, sondern bei Raumtemperatur in den Prozess eingesetzt wird. z.b.: (Kalt-)Fließpressen, Tiefziehen, Durchziehen Warmumformung Verfahren, bei denen das Werkstück vor der Umformung auf eine Temperatur oberhalb der Raumtemperatur erwärmt wird. z.b.: Freiformen, Gesenkschmieden, Walzen Entscheidend ist die Werkstücktemperatur vor der Umformung

17 Einteilung der Umformverfahren nach Art der Krafteinleitung Verfahren der mittelbaren Krafteinleitung Ort der Krafteinleitung und Umformzone sind räumlich voneinander getrennt. z.b.: Durchziehen, Tiefziehen Verfahren der unmittelbaren Krafteinleitung Kraft wird direkt in die Umformzone eingeleitet. z. B.: Stauchen, Walzen Entscheidend sind die räumlichen Orte der Krafteinleitung und der Umformung (Umformzone)

18 Lernfolie Definieren Sie den Begriff Umformen Nach welchen Kriterien lassen sich die Umformverfahren unterscheiden? Nennen Sie Beispiele für Warm- und Kaltumformung Mittelbare oder unmittelbare Krafteinleitung? F

19 IFU-Vorlesungsangebot im Studiengang Maschinenbau Im Bachelor-Studium als Wahlmöglichkeit im Pflichtmodulbereich: Bachelor Grundlagen der Umformtechnik I/II (6 LP) Im Master-Studium im Rahmen des Spezialisierungsfachs: Maschinen und Anlagen der Umformtechnik Blechumformung (3 LP) Maschinen und Anlagen der Umformtechnik Massivumformung (3 LP) Werkzeuge der Blechumformung I/II (jeweils 3 LP) Numerische Prozesssimulation in der Umformtechnik I/II (6 LP) Master Karosseriebau I/II (Konstruktion und Fertigung von Fahrzeugkarosserien) (6LP) CAx I/II in der Umformtechnik (6 LP) Verfahren und Werkzeuge der Massivumformung I/II (6 LP) Praktikum (3 LP)

20 Vorlesung: Karosseriebau (2 Sem.) Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA Strategische Planung neuer Produkte und neuer Karosseriewerke generelle Anforderungen an die Karosserie Lastenheft Karosserie-Aufbaukonzepte Fertigungsverfahren (Blechumformung, Umformen von Strangpressprodukten, Schmieden, Druckgießen) Fügeverfahren (umformtechnisches Fügen, Schweißen) Werkstoffe für den Karosseriebau Presswerk: Planung und Betrieb Aktuelle Tendenzen im Karosseriebau Case Studies Freiwillige Exkursionen: 1 Tag im Wintersemester, 1 Woche im Sommersemester, jeweils zu Firmen und Forschungseinrichtungen.

21 Vorlesung: Verfahren und Werkzeuge der Massivumformung (2 Sem.) Hon.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Ekkehard Körner SEISSENSCHMIDT AG Verfahren der Umform- und Schneidtechnik Vorteile des Umformens Theoretische Grundlagen; Werkstoff; Anlieferungsart Fertigung des Rohteils; Oberflächenbehandlung; Rohteilerwärmung Umformteil und Stadienplanentwicklung Theorie zum Kraft- und Arbeitsbedarf Berechnung und Grenzen der Umformverfahren; ergänzende Umformverfahren Werkzeugkonstruktion: Gestelle, Matrizen, Stempel, Druckplatten, Auslegung Sondervorrichtungen Teiletransport; Kalt-, Halbwarm- und Warmumformanlagen kombinierte Verfahren: Anlagen zur Warm- und Halbwarmumformung in Verbindung mit Anlagen zur Kaltumformung

22 Vorlesung: Prozesssimulation Umformtechnik (2 Sem.) Dr.-Ing. A. Haufe, DYNAmore GmbH Plastizitätstheoretische Grundlagen Geometrische Grundlagen Spannungszustand Bewegungszustand Beschreibung des plastischen Verhaltens metallischer Werkstoffe und Werkstoffmodelle Fließbedingungen Stoffgesetze Umformleistung Extremalprinzipien Ansätze zum Berechnen von Formänderungen Spannungen und Kräfte beim Umformen: Ansätze der elementaren Plastizitätstheorie Gleitlinientheorie Schranken-Fallstudien: Stauchen, Fließpressen numerische Näherungsverfahren: Fehlerabgleichverfahren, FE-Verfahren

23 Vorlesung: CAx in der Umformtechnik (2 Sem.) Dr. -Ing. Albert Emrich, Adam Opel AG Grundlagen des rechnerunterstützten Konstruierens mit dem CAD-System CATIA Einführung in den modularen Aufbau des Systems CATIA (base, drafting, 3-D design, advanced surfaces, solids), CAD-Schnittstellen zu FE-Systemen praktische Übungen an CATIA -Arbeitsplätzen

24 Vorlesung: Werkzeuge der Blechumformung (2 Sem.) Dr.-Ing. Stefan Wagner Vom Clay-Modell zur Bauteilgeometrie Methodenplanung Prototypwerkzeuge Gusswerkzeuge, Werkzeugspezifikation Modellbau, Werkzeugguss, Montage, Tryout Werkzeugwerkstoffe, -beschichtungen Schneidwerkzeuge Folgeverbund- und Transferwerkzeuge Biegen und Falzen Werkzeuge Presshärten Freiwillige Exkursion: 1 Tag im Wintersemester

25 Vorlesung: Maschinen und Anlagen der Umformtechnik (2 Sem.) Dipl.-Ing. Jens Baur Grundlagen der Werkzeugmaschinen der Umformtechnik, Aufbau der Maschinen, Auswahl der Maschinen Umformmaschine und Umformvorgang, Kraftangebot und Arbeitsvermögen, Auffederung, Genauigkeitsfragen Zieheinrichtungen, Mechanisierung der Blechumformung, Anlagen für die Blechumformung, Karosseriepresswerksanlagen Anlagen für das Umformen und Biegen von Blechen und Rohren, sowie für das Umformen mit Wirkmedien Anlagen für das Fließpressen Schmiedepressen und hämmer Warm- und Kaltwalzwerke Rohrherstellungsanlagen Strangpressanlagen Anlagen für den Draht und Rohrzug Anlagen für Erwärmung, Transfer, Schmierung und Nachbehandlung Freiwillige Exkursion: 1 Tag im Wintersemester

26 Typische Berufsfelder für Umformtechniker Technologie Serienplanung Automobil Verfahrensentwicklung Arbeitsvorbereitung Presswerk Werkzeugbau Werkstoffwissenschaft Prozessingenieur Versuchsingenieur Simulation Verfahrensentwicklung Prozess-Optimierung Leichtbaukonzepte Machbarkeitsstudien neue Werkstoffe Validierung von Simulationen Quelle: Stuttgarter Zeitung Kaufmännischer Bereich Ein-/Verkauf Marketing Strategische Planung Produktmanagement Projektmanagement Konstruktion Werkzeuge Vorrichtungen Maschinen, Anlagen, Pressen Mechanisierung

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bis nächste Woche! Aufbau der Vorlesung / Einteilung der Umformverfahren Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA