Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.18419/opus-9666
Authors: Obermaier, Christian
Title: Untersuchungen zum Werkstofffluss der Aluminiumlegierung EN AW 1050A beim kombinierten Fließpressen
Issue Date: 2017
Publisher: Stuttgart : Institut für Umformtechnik
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
metadata.ubs.publikation.seiten: xii, 285
Series/Report no.: Beiträge zur Umformtechnik;82
URI: http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/9683
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-ds-96832
http://dx.doi.org/10.18419/opus-9666
ISBN: 978-3-946818-07-6
Abstract: Bei der Fertigung von Werkstücken durch kombinierte Fließpressprozesse mit freiem Werkstofffluss kann durch eine gezielte Werkstoffflusssteuerung Material eingespart werden, indem der Werkstoffüberschuss an den Werkstückenden und damit die spanende Nacharbeit minimiert wird. Insbesondere der Einsatz von Umformwerkzeugen mit mehreren bewegten Werkzeugelementen stellt eine Möglichkeit dar, den Werkstofffluss beim kombinierten Fließpressen innerhalb gewisser Grenzen gezielt zu steuern. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Prozesskenntnis hinsichtlich des Werkstoffflusses beim Voll-Vorwärts-Napf-Vorwärts-Voll-Rückwärts-Napf-Rückwärts-Fließpressen mit mehreren bewegten Werkzeugelementen der Aluminiumlegierung EN AW 1050A anhand umfangreicher simulativer und experimenteller Untersuchungen erarbeitet. Die Parameter der in den simulativen Untersuchungen verwendeten Simulationsmodelle wurden zunächst anhand der Daten von vereinfachten Experimenten zum kombinierten Fließpressen mit einem bewegten Werkzeugelement mittels inverser Methoden identifiziert. Die identifizierten Modellparameter wurden im Anschluss daran anhand von experimentellen Untersuchungen mit bewegter Matrize erfolgreich verifiziert. Um den Einfluss von mehreren bewegten Werkzeugelementen auf den Werkstofffluss experimentell ermitteln zu können, war die Entwicklung der dafür benötigten Anlagen- und Werkzeugtechnik erforderlich. Aus Gründen der Modularität wurden im Rahmen dieser Arbeit hydraulische Achsen in Werkzeuggestelle integriert und zusammen mit einem Hydraulikaggregat und entsprechender Regelungstechnik aufgebaut und in Betrieb genommen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass durch die Wahl des tribologischen Systems, der Stößelgeschwindigkeit, des Verhältnisses aus Matrizen- und Stößelgeschwindigkeit und des Verhältnisses aus Gegenstempel- und Stößelgeschwindigkeit sowie der Fließbundlängen der zum Einsatz kommenden Werkzeugelemente gezielt Einfluss auf den Werkstofffluss genommen werden kann. Die Effekte dieser Prozessparameter auf den Werkstofffluss stehen größtenteils in Wechselwirkung untereinander sowie mit der Rohteilhöhe und den geometrischen Werkstückverhältnissen. Die Prozessauslegung der Verfahrenskombination Voll-Vorwärts-Napf-Vorwärts- Voll-Rückwärts-Napf-Rückwärts-Fließpressen kann mit dem Ziel eines möglichst hohen Materialausnutzungsgrades bei Verwendung von Umformwerkzeugen mit mehreren bewegten Werkzeugelementen anhand der Ergebnisse dieser Arbeit erfolgen. Dabei können einzelne Iterationsschritte im Vergleich mit der Trial-and-Error-Methode vermieden werden. Dies verringert den Aufwand für eine Werkstückentwicklung aus zeitlicher und monetärer Sicht.
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