| Thema | Umformtechnik, Prozessauslegung |
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| Projekttitel | Optimierung der Standzeit von Schieberwerkzeugen beim Einsatz in Schmiedepressen unter Variation der Schließmechanismen und der Umformgeschwindigkeit (Standzeit Schieberwerkzeuge) |
| Laufzeit | 01.05.2018 – 31.12.2020 |
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| Pressemitteilung |
Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung geometrisch komplizierter Schmiedeteile stellt die Materialeffizienz einen entscheidenden Faktor dar. Für eine effiziente Materialausnutzung sind die Vorformen bestimmend, welche durch eine mehrdirektionale Umformung durch den Einsatz von Schieberwerkzeugen optimiert werden können.
Das Forschungsziel ist die Erstellung einer Konstruktionsrichtlinie zur Standzeiterhöhung bei der Verwendung von Schieberwerkzeugen. Zu diesem Zweck soll ein modulares Werkzeugkonzept entwickelt werden, mit dem u. a. verschiedene Winkel an Keil und Schieber sowie unterschiedliche Schließmechanismen (z.B. Federn) auf unterschiedlichen Pressentypen untersucht werden können.
Die zu entwickelnde Konstruktionsrichtlinie soll die zu wählenden umformtechnischen Prozessparameter aufzeigen, bei denen eine verschleißarme Umformung gelingt.
Die Umsetzung der Ergebnisse soll Unternehmen die Nutzung von Schieberwerkzeugen nach mindestens einem weiteren Entwicklungsschritt ermöglichen.
Veröffentlichungen zum Projekt
Durch die Ergebnisse der Verschleißuntersuchungen lassen sich mehrdirektionale Prozesse in der Warmmassivumformung künftig verschleißarm und wirtschaftlich optimieren. Die ermittelten, verschleißinduzierenden Prozessparameter innerhalb der Konstruktionsrichtlinie stellen elementares Grundwissen dar, welches prozessspezifisch angewendet werden kann. Grundsätzlich hängt das wirtschaftliche Potenzial mehrdirektionaler Schmiedeprozesse unter Verwendung von Schiebewerkzeugen vom Anwendungsfall und den gewünschten Bauteilgeometrien ab. Mehrdirektionale Schmiedeprozesse bieten große Einsparpotenziale und können durch die gezielte Prozessauslegung unter Verwendung der erarbeiteten Ergebnisse hohe Standmengen aufweisen und die Wettbewerbssituation von Unternehmen positiv beeinflussen. Dadurch lassen sich die Herstellkosten für explizit ausgewählte Nischenbauteile mit deutlich erhöhter Komplexität künftig bei überschaubarem Investitionsaufwand reduzieren. Neben der prozessspezifischen Optimierung der Prozessparameter müssten in Zukunft Optionen zur konstruktiven Werkzeuganpassung in Hinblick auf lokale Kühlung beziehungsweise thermischen Isolierung der Schieber-Keil-Mechanik erarbeitet werden, um die Systeme in automatisierten Serienfertigungen gezielt einsetzen zu können.
Schieberwerkzeuge, Prozessauslegung, Wirtschaftlichkeit, Massivumformung
Durch das Gesenkschmieden lassen sich Bauteile mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften herstellen. Allerdings bietet das konventionelle Gesenkschmieden nicht die Möglichkeit, Hinterschnitte in ein Werkstück einzubringen und komplexe Geometrien mit einem Schmiedehub zu erstellen.
Schmieden, Gesenkschmieden, Hinterschnitte, Schieberwerkzeuge
Für die industrielle Etablierung mehrdirektionaler Schmiedeprozesse sind Kenntnisse über zu erwartende Standmengen und eine wirtschaftliche Fertigung essenziell. In diesem Beitrag wird der Einfluss verschiedener Prozessparameter auf das Verschleißverhalten von Schieberwerkzeugen innerhalb einer Simulationsstudie erarbeitet. Die Ergebnisse erlauben eine Identifikation verschleißinduzierender Prozessparameter und eine optimierte Prozessauslegung in Bezug auf die resultierende Standmenge.
Verschleiß, Schieberwerkzeuge, Schmiedeprozesse
Für die Etablierung innovativer Fertigungsprozesse sind gleichbleibende Ergebnisse bei möglichst hohen Standmengen von hoher Bedeutung. Bei der Verwendung von Schieberwerkzeugen in mehrdirektionalen Schmiedeprozessen hat bislang eine Standmengenermittlung nicht stattgefunden. Zur industriellen Umsetzung von Schieberwerkzeugen soll der Einfluss unterschiedlicher Prozessparameter auf die resultierende Standmenge ermittelt und eine Konstruktionsrichtlinie zur Standmengenerhöhung erstellt werden.
Mehrdirektionales Schmieden, Standzeitoptimierung, Konstruktionsrichtlinie, Werkzeugbau
