Kaltfließpressen von gerad- und schrägverzahnten Zahnrädern

Kaltfließpressen von gerad- und schrägverzahnten Zahnrädern von Kiener,  Christoph
Zahnräder zählen in der Antriebs- sowie Getriebetechnik zu den am häufigsten verwendeten Maschinenelementen im Fahrzeug- und Maschinenbau. Hergestellt werden Zahnräder konventionell durch spanende Fertigungsverfahren, da hierdurch hohe geometrische Qualitätsstandards erzielbar sind. Kaltfließpressprozesse bieten aufgrund von kürzeren Fertigungszyklen und einer gesteigerten Materialeffizienz eine vielversprechende Verfahrensalternative. Ein fließpresstechnischer Prozess zur Herstellung von Zahnrädern ist das sogenannte „Samanta“-Verfahren. Bei diesem auch als „Fließpressen im Paket“ bezeichneten Verfahren, werden mehrere Rohlinge sequentiell durch die formgebende Matrize gepresst, indem die Umformung eines Rohlings unterbrochen und ein weiterer Rohling in das Werkzeugsystem eingelegt wird. Die Etablierung des „Samanta“-Verfahrens im industriellen Umfeld ist jedoch aufgrund bauteil- sowie prozessseitiger Faktoren vor Herausforderungen gestellt. Ziele im Projekt umfassen daher die Erhöhung der Bauteilgenauigkeit und die Reduzierung der Werkzeugbeanspruchung. Hierfür wird ein grundlegendes Prozessverständnis über den Einfluss von Zahnradparametern auf das Prozessergebnis erarbeitet. In diesem Kontext wird die Herstellbarkeit von unterschiedlichen Zahnradgeometrien und Verzahnungstypen für gängige Stahlsorten 16MnCr5 und C15C nachgewiesen. Aufbauend hierauf werden praxisrelevante Methoden erforscht, um die Bauteil- und Prozesseigenschaften vorteilhaft beeinflussen zu können. Die Untersuchungen erfolgen anhand experimenteller und numerischer Analysen. Die erlangten Erkenntnisse werden abschließend zusammengefasst und im Sinne eines praktischen Nutzens bewertet, um Empfehlungen für die Zahnradherstellung im „Samanta“-Verfahren bereitzustellen.
Aktualisiert: 2020-09-10
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Herstellung von Nebenformelementen unterschiedlicher Geometrie an Blechen mittels Fließpressverfahren der Blechmassivumformung

Herstellung von Nebenformelementen unterschiedlicher Geometrie an Blechen mittels Fließpressverfahren der Blechmassivumformung von Gröbel,  Daniel
Gesellschaftliche und politische Forderungen nach einer Reduktion der Umweltbelastung durch effiziente Herstellungsverfahren und gewichtsoptimierte Bauteile führen konventionelle Fertigungstechnologien der Umformtechnik an die Grenzen ihrer Möglichkeiten. Ein Ansatz dieser Herausforderung zu begegnen, ist die Nutzung sogenannter Blechmassivumformverfahren, die eine energie- und kostenoptimierte Herstellung hoch integrierter, dünnwandiger Funktionsbauteile ermöglichen. Vor diesem Hintergrund wird die Zielsetzung verfolgt, notwendiges Wissen zu schaffen, um die gewünschten Formelemente verschiedenster Geometrie prozesssicher durch Fließpressen an Blechen herstellen zu können. Hierfür werden ein Vorwärts- und ein Querfließpressprozess zur Ausformung von Zahn- und Mitnehmergeometrien ausgelegt. Beide Prozesse werden numerisch sowie experimentell untersucht, um Einflussgrößen auf das Prozessergebnis zu identifizieren und zu analysieren. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden abschließend Maßnahmen erforscht und bewertet, um Herausforderungen bei der Bauteilausformung zu lösen.
Aktualisiert: 2020-09-10
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Steuerung von Blechmassivumformprozessen durch maßgeschneiderte tribologische Systeme

Steuerung von Blechmassivumformprozessen durch maßgeschneiderte tribologische Systeme von Löffler,  Maria
Steigende Anforderungen in der Industrie beispielsweise in Hinblick auf verkürzte Prozessketten, eine erhöhte Funktionsintegration oder ökologische Aspekte führen dazu, dass die konventionellen Verfahren der Blech- und Massivumformung an ihre Grenzen stoßen. Ein Lösungsansatz zur Erweiterung der Prozessgrenzen ist die Kombination beider Verfahrensklassen in der sogenannten Blechmassivumformung. Eine derartige Kombination resultiert in einem simultanen Auftreten von Bedingungen aus der Blech- und der Massivumformung. Dies führt wiederum zu einem unkontrollierten Stofffluss und einer reduzierten Bauteilqualität. Im Rahmen der Arbeit wurden globale Stoffflusssteuerungsmethoden über eine lokale Einstellung der tribologischen Bedingungen erforscht und im Hinblick auf ihre Wirksamkeit verifiziert. Um dies zu realisieren, wurden die tribologischen Wirkmechanismen der modifizierten Werkzeug- und Werkstückoberflächen identifiziert, um unabhängig vom in der Arbeit untersuchten Parameterraum, den Einsatz der Methoden für die Blechmassivumformung zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2020-09-10
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