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Massivumformung

Einfache rotationssymmetrische Bauteile lassen sich kombiniert bearbeiten

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Die Versuche wurden bei 1150, 1200 und 1250 °C durchgeführt. Durch den Einsatz des Stoffflusssimulationsprogramms Forge3 wurde die Einsatzmasse bestimmt und der Mittelwert auf 100% festgelegt. Danach wurden die drei Einsatzmassen mit 94, 100 und mit 106% in den Versuchen verwendet.

Die Auswertung der Versuchsreihen hat zu folgenden Ergebnissen geführt:

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  • Die Einsatzmasse übt einen Einfluss auf die betrachteten Qualitätsmerkmale aus. Hinsichtlich der Durchmesser, der Zylinderformtoleranzen und der Rundheitstoleranzen unterscheiden sich die Bauteile bei 106 und 100% Einsatzmasse kaum voneinander. Jedoch fallen bei 94% Einsatzmasse die Toleranzbereiche deutlich größer aus und übersteigen die Werte der anderen beiden Versuchsreihen zum Teil um das Fünffache.
  • In Bezug auf die Rauheit wurden bei 100% Einsatzmasse die besten Oberflächenqualitäten beobachtet. Bei geringerer Einsatzmasse (94%) bildete sich nur beim Werkstoff 38MnVS6 ein feineres Gefüge aus. Eine Veränderung der Härte konnte in Abhängigkeit von der Einsatzmasse nur beim Werkstoff 16MnCr5 festgestellt werden.

Die Werkzeugbeschichtung bestimmt die Qualität mit

Die Werkzeugbeschichtung übt einen positiven Einfluss auf die Qualitätsmerkmale Durchmesser und Zylindrizität aus. Ein Einfluss auf die Qualitätsmerkmale Abmessung und Oberflächengüte konnte durch die unterschiedlichen Werkstückwerkstoffe nicht beobachtet werden.

Bei allen Versuchen zeigte sich, dass die Durchmesser auf mittlerer Höhe der Bohrung größer ausfallen als an den Bohrungsenden. Vor allem die geometrische Genauigkeit im unteren Bohrungsbereich – dem Scherbereich des Spiegels – fällt deutlich schlechter aus.

Ein signifikanter Einfluss der Schmiedetemperatur auf die Qualitätsmerkmale Rauheit, Zylindrizität und Durchmesser konnte nicht festgestellt werden.

Kombinierten Umformen und Lochen grundsätzlich machbar

Durch das abgeschlossene Projekt konnte die grundlegende Machbarkeit des kombinierten Umformens und Lochens anhand eines einfachen rotationssymmetrischen Bauteils nachgewiesen werden. Dabei hat sich die entwickelte Abschervorrichtung bewährt.

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