Handbuch Umformtechnik

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1 Eckart Doege' Bernd-Arno Behrens Handbuch Umformtechnik Grundlagcn, Technologien, Maschinen 2., bcarbcitctc Auflagc

2 Inhalt Kinlcitung Entwieklung und wirtschaftliche Bedeutung dor Umformtechnik 1 I.I Ilistorische Kntwicklung dcr Umibrmtcchnik I (iriindung uinlbrmtcchnischcr Institute in Deutschland Wirlschaflliche Bedeutung der Umlbrmteehnik Definitionen der Unilbrnitechnik 7 Hinteilung der IJmrorniverlahren X.2.1 Einteilung der Fertigungsverrahren naeh DIN Einteilung der Umibrmverfahren naeh DIN Literatur/u Kapitel I 13 Grundlagen der Umformtechnik Werkstoffverhalten Werkstoffkundliche Aspekte Metallkundliche Grundlagen Bezogene und logarithmische Formanderung Umformgeschwindigkeit FlieBkurven und Aufnahmeverfahren Klassischer Zugversuch Zugversuch naeh Siebel Auswertung der Breiteneinschniirung bei einer Flachzugprobe Zugversuch naeh Reihle Zugversuch an vorgewalzten Blechproben Hydraulische Tiefung Zylinderstauchversuch Kegelstauchversuch Einfluss von Temperatur und Umformgeschwindigkeit auf die FlieBspannung Einfuhrung in die Berechnung umformtechnischer Prozesse Gemeinsame Grundlagen der Elastizitats- und Plastizitatsrechnung Elastizitatsrechnung Plastizitatsrechnung Umformkraft und Umformarbeit Berechnungsverfahren der Plastizitatsrechnung 187

3 X Inhalt 2.6 Einfluss der Reibung aut'den Umtbrmprozess Reibungszustande -- "" OberflachenkenngroBen t'iir Werk/euge 22s Mathematische Beschreibung der Reibung Experimented Ermittlung des Reibwerts 242 Literatur zu Kapitel 2 2.^4 3 Blechumformung Verfahren der Blechumformung 2^l> 3.2 Tiefziehen im Anschlag Spannungen beim Tiefziehen 2b> Formanderungen im Flanschbereieh 2'> Krafte beim Tiefziehen 2"(> Krafteinleitung beim Tiefziehen 2SO Verlauf der 6'rtlichen Formanderungen 2N~ Beriicksichtigung des Anstiegs der Kaltverlestigung im Ziehteilflansch 2SS Einfluss Flief3kurvenlage auf das Gren/ziehverhaltnis 2 l ) Versagensarten EinflussgroBen auf das Tiefziehergebnis Ermittlung des Arbeitsbereichs (Gutteilfenster) Tiefziehen im Weiterschlag Blechprufverfahren Napfchenpriifung naeh Swift 29" Ermittlung des Grenzziehverhaltnisses naeh Schmidt 29S Ziehverhaltnis naeh Dutschke fur nichtrotatorische Geometrien Erichsen-Prufung naeh ISO Engelhardt-Test Zugversuch naeh EN10002 und EN Kreuzzugversuch Ermittlung von Grenzformanderungskurven Ermittlung von lokalen Formanderungen Werkzeugtechnik fur das Tiefziehen Aufbau von Tiefziehwerkzeugen Betatigungsarten des Niederhalters Niederhaltersysteme Wirkmedienbasierte Umformung Hydromechanisches Tiefziehen Beheiztes hydromechanisches Tiefziehen Hochdruckblechumfonnung (HBLJ) Fluidzell-Umformung Innenhochdruck-Umformung (IHU) Tiefziehen unter Temperatureinfluss Tiefziehen bei erhohten Temperaturen Warmumformung - Pressharten 365

4 Inhalt XI 3.9 Sonderverfahren der Blechumformung Scherschneiden Biegen Biegeverfahren Richten durch Biegen Fiigen Bordeln Falzen Clinchen Stanznieten WerkzeugverschleiB beim Umlbrmen VerschleiBmechanismen MaBnahmen zur VerschleiBrcduktion Weitere MaBnahmen zur VerschleiBreduktion l4Blech\verkstolle Stable Aluminiumlegierungen Magnesiumlegierungen Reintitanvverkstoffe Beschichtete Bleche 453 Literatur zu Kapitel Massivumformung Einteilung der Verfahren Stauchen KenngroBen beim Stauchen Spannungsverhaltnisse beim Stauchen Umformarbeit Verfahrensgrenzen beim Stauchen Reibungseinfluss beim Stauchversuch Freiformschmieden Sattelformen Bauteilformen Vor- und Nachteile des Freiformschmiedens Gesenkschmieden Grundlagen des Gesenkschmiedens Verfahrensablauf Werkzeugtechnik VerschleiB von Schmiedegesenken Warmarbeitsstahle fur den Gesenkbau Schmiedestahle Einfluss der Umformmaschine auf den Schmiedeprozess Vor- und Nachteile des Gesenkschmiedens 622

5 XII Inhalt 4.5 FlieBpressen Verfahren mit Beispielbauteilen Voll-Vorwarts-FlieBpressen 62" Hohl-Vorwarts-FlieBpressen Napf-Ruckwarts-FlieBpressen Verfahrensablauf beim FlieBpressen Verfahrenstypische Eigenschaften des KaltflieBpressens Strangpressen Strangpressprofile - Auswahl herstellbarer Formen Massivumformung von Leichtmetallen Schmieden von Aluminiumlegierungen Schmieden von Magnesiumlegierungen Thixoschmieden als Sonderverfahren der Massivumlbrmung Unterteilung der Umformverfahren im thixotropen Zustand Definition Thixotropie (rheologische Grundlagen) 6X Besondere Anforderungen an den WerkstolT Verfahrensanforderungen Mogliche Bauteilfehler Vorteile des Thixoschmiedens Pulverschmieden Herstellung von Rohteilen aus metallischen Pulvern Verfahrensablauf beim Pulverschmieden 699 Literatur zu Kapitel Umformmaschinen Einteilung der Umformmaschinen Arbeitsgebundene Umformmaschinen Schmiedehammer Spindelpressen Weggebundene Umformmaschinen Funktionsprinzip weggebundener Umformmaschinen Bauarten weggebundener Umformmaschinen Baugruppen von weggebundenen Pressen Arbeitsvermogen 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 Schnelllauferpressen/Stanzautomaten Weggebundene Schmiedepressen Pressen fur die Kaltumformung Einarbeitungspressen 871 fi -^

6 Inhalt XIII 5.6 GenauigkeitskenngroBen 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 Verlagerungsverlaufe (Beispiele) 898 Literatur zu Kapitel Sachverzeichnis 907