Handbuch Umformen

Vorwort des Herausgebers

Vorwort der Bandherausgeber

Inhaltsverzeichnis

Die Herausgeber

Autorenverzeichnis

1 Einführungin die Umformtechnik

1.1 Geschichtliche Bedeutung

1.2 Einteilung und Benennungen

2 Grundlagender Umformtechnik

2.1 Metallkundliche Grundlagen

2.1.1 Aufbau der Metalle

2.1.2 Formänderungsverhalten von Einkristallen

2.1.2.1 Mechanismus der Formänderung am Idealkristall

2.1.2.2 Theoretische und tatsächliche kritische Schubspannung

2.1.2.3 Gitterfehler

2.1.3 Formänderungs- und Festigkeits-verhalten von Vielkristallen

2.2 Plastomechanische Grundlagen

2.2.1 Geometrische und kinematische Größen

2.2.1.1 Formänderungen

2.2.1.2 Volumenkonstanz

2.2.1.3 Formänderungsgeschwindigkeit

2.2.2 Mechanische Größen

2.2.2.1 Spannungen

2.2.2.2 Ideelle Umformkraft, Umformarbeit, Umformleistung

2.2.2.3 Gleichgewichtsbedingung

2.2.2.4 Fließbedingung

2.2.2.5 Fließgesetz (Fließregel)

2.2.2.6 Vergleichsformänderungund -geschwindigkeit

2.2.3 Ermittlung umform-spezifischer Prozessgrößen

2.2.3.1 Einleitung

2.2.3.2 Theoretische Methoden

2.2.3.2.1 Methode der Umformarbeit

2.2.3.2.2 Elementare Theorie (Streifenmethode)

2.2.3.2.3 Gleitlinienmethode

2.2.3.2.4 Schrankenmethode

2.2.3.2.5 Finite Elemente Methode

2.2.3.2.5.1 Besonderheiten bei der Abbildung umformtechnischer Prozesse

2.2.3.2.5.2 Vorgehensweise

2.2.3.2.5.2 Kalibrierung

2.2.3.2.5.3 FE-Simulation von Massivumformprozessen

2.2.3.3 Experimentelle Methoden

2.2.3.3.1 Spannungsmessstift

2.2.3.3.2 Profilblechmethode

2.2.3.3.3 Druckmessfolie

2.2.3.3.4 Methode der Visioplastizität

2.3 Fließkurven

2.3.1 Definition der Fließkurve

2.3.2 Einflussgrößen auf die Fließkurve

2.3.2.1 Einfluss des Werkstoffs

2.3.2.2 Einfluss der Umformgeschwindigkeit

2.3.2.3 Einfluss der Temperatur

2.3.3 Fließkurvenermittlung

2.3.3.1 Zugversuch

2.3.3.1.1 Zugversuch an Rundproben

2.3.3.1.2 Zugversuch an Flachproben

2.3.3.2 Stauchversuch

2.3.3.2.1 Zylinderstauchversuch

2.3.3.2.2 Schichtstauchversuch

2.3.3.3 Hydraulischer Tiefungsversuch

2.3.3.4 Torsionsversuch

2.3.4 Vergleichende Bewertung der Verfahren zur Aufnahme von Fließkurven

2.4 Tribologie

2.4.1 Grundlagen

2.4.1.1 Tribologischer Kontakt

2.4.1.2 Reibung

2.4.1.2.1 MathematischeBeschreibung der Reibung

2.4.1.2.2 Makroskopische und mikroskopische Reibmechanismen

2.4.1.3 Verschleiß

2.4.1.4 Schmierung

2.4.1.4.1 Schmiermechanismen

2.4.1.4.2 Schmierstoffeinteilung

2.4.1.4.3 Schmierstoffträgerschichten

2.4.1.5 Verschleißmindernde Hartstoffschichten

2.4.2 Etabliertetribologische Systeme

2.4.2.1 Tief- und Streckziehen

2.4.2.2 Presshärten

2.4.2.3 Kaltmassivumformung

2.4.2.4 Halbwarm- und Warmmassivumformung

2.4.3 Tribologische Prüfverfahren

2.4.3.1 Prüfverfahrenfür die Blechumformung

2.4.3.2 Prüfverfahrenfür die Massivumformung

2.5 Numerische Simulationin der Blechumformung

2.5.1 Simulation und Kompensation der Rückfederung

2.5.2 Simulation der Bauteileigen-schaften nach dem Umformen

2.6 Systematischer Planungs-prozess zur anforderungs-gerechten Auswahl des Fertigungsverfahrens

3 Druckumformen

3.1 Walzen

3.1.1 Übersicht überdie Walzverfahren

3.1.2 Längswalzen von Flachprodukten

3.1.2.1 Grundlagen und Berechnungsverfahren

3.1.2.1.1 Geometrie des Walzspalts

3.1.2.1.2 Kinematik im Walzspalt

3.1.2.1.3 Spannungsverteilung im Walzspalt

3.1.2.1.4 Walzkraft

3.1.2.1.5 Drehmoment

3.1.2.1.6 Breitung

3.1.2.1.7 Greif- und Durchziehbedingung

3.1.2.2 Wechselwirkung zwischen Maschine und Walzgut

3.1.2.2.1 Walzenabplattung und Walzendurchbiegung

3.1.2.2.2 Profil und Planheit

3.1.2.2.3 Walzkraft./.Banddicken-Schaubild

3.1.2.3 Grundtypen der Walzgerüste

3.1.2.3.1 Gerüstbauarten

3.1.2.3.2 Gerüstaufbau

3.1.2.3.3 Realisieren von Walzkraft und Abnahme

3.1.2.3.4 Generieren von Walzmomenten und -geschwindigkeiten

3.1.2.3.5 Energiebilanz und Tribologie des Walzspaltes

3.1.2.3.6 Technologiepakete

3.1.2.3.6.1 Technologiepakete zur Banddickenregelung

3.1.2.3.6.2 Technologiepaket zur Profil- und Planheitsregelung

3.1.2.4 Herstellung von Grobblech

3.1.2.4.1 Allgemeines und Produkte

3.1.2.4.2 Herstellung des Vormaterials

3.1.2.4.3 Auslegung von Grobblechwalzwerken

3.1.2.4.4 Grobblechwalzgerüste

3.1.2.4.5 Prozessauslegung

3.1.2.4.6 Adjustage und Qualitätskontrolle

3.1.2.5 Herstellung von Warmband

3.1.2.5.1 Allgemeines und Produkte

3.1.2.5.1.1 Warmband (Warmbreitband)

3.1.2.5.1.2 Warmbänder aus NE-Metallen

3.1.2.5.3 Aufbau von Warmbandstraßen

3.1.2.5.3.1 Ofenanlage und Vorstraße

3.1.2.5.3.2 Fertigstraße

3.1.2.5.2.3 Auslaufrollgang und Haspelanlage

3.1.2.5.2.4 Automation und Messsysteme

3.1.2.5.3 Anlagenkonzepte

3.1.2.5.4 Konventionelle Warmbandstraßen

3.1.2.5.5 Dünnbrammen-Gießwalzanlagen (CSP-Anlagen)

3.1.2.5.5.1 Aufbau und Funktion

3.1.2.5.5.2 Grundlegende Merkmale

3.1.2.5.5.3 Erzeugen dünner Warmbänder und Semi-Endloswalzen

3.1.2.5.5.4 Ausführungsformen von Dünnbrammen-Gießwalzanlagen

3.1.2.5.6 Steckelwalzwerke

3.1.2.5.6.1 Anlagentechnik

3.1.2.5.6.2 Technologische Hintergründe

3.1.2.5.6.3 Ausführungsformen von Steckelwalzwerken

3.1.2.5.7 Warmbandstraßen für Aluminiumwerkstoffe

3.1.2.5.8 Weiterverarbeitung von Warmband

3.1.2.6 Herstellung von Kaltband

3.1.2.6.1 Allgemeines und Produkte

3.1.2.6.2 Herstellung des Vormaterials

3.1.2.6.3 Kaltwalzen

3.1.2.6.4 Dressieren./.Nachwalzen

3.1.2.6.5 Profil und Planheit

3.1.2.6.5.1 Allgemeines

3.1.2.6.5.2 Planheitsstellglieder

3.1.2.6.6 Weitere Zielgrößen

3.1.2.6.6.1 Qualitätsmerkmale und wesentliche Prozessparameter

3.1.2.6.6.2 Bandbreite

3.1.2.6.6.3 Enddicke

3.1.2.6.6.4 Oberflächenbeschaffenheit

3.1.2.6.6.5 Mechanische Eigenschaften

3.1.2.6.6.6 Auswahl des geeigneten Arbeits-walzendurchmessers./.Gerüsttyps für die Kaltbandherstellung

3.1.2.6.7 Adjustage und Weiterverarbeitung

3.1.2.6.7.1 Glühen

3.1.2.6.7.2 Veredeln

3.1.2.6.7.3 Konfektionieren

3.1.2.7 Walzen von Blechen und Profilen mit belastungsangepasster Dickenverteilung

3.1.2.7.1 Motivation und Einordnung

3.1.2.7.2 Flexibles Walzen von Blechen mit in Längsrichtung variierender Blechdicke.

3.1.2.7.2.1 Einführung

3.1.2.7.2.2 Technologische Aspekte des Flexiblen Walzens

3.1.2.7.2.3 Prozesskette und Anwendungen

3.1.2.7.3 Walzen von Bändern mit Dicken-verteilung in Breitenrichtung

3.1.2.7.3.1 Einführung

3.1.2.7.3.2 Technologische Aspekte des Bandprofilwalzens

3.1.2.7.3.3 Prozessketten und Anwendungen

3.1.3 Längswalzen von Vollprofilen

3.1.3.1 Grundlagen und Berechnungsverfahren

3.1.3.1.1 Grundlegendes zum Profilwalzen

3.1.3.1.2 Klassifizierung und Beispiele für Kaliberarten

3.1.3.1.2.1 Neutrale Linie und arbeitender Walzendurchmesser

3.1.3.1.2.2 Stofffluss

3.1.3.1.2.2 Äquivalenter Flachstich

3.1.3.1.2.3 Berechnung des Kraft- und Arbeitsbedarfs

3.1.3.2 Herstellung von großen Profilen

3.1.3.2.1 Allgemeines und Produkte

3.1.3.2.2 Herstellung des Vormaterials

3.1.3.2.3 Walzen von großen Profilen

3.1.3.2.4 Adjustage und Weiterverarbeitung

3.1.3.3 Herstellung von Stäben und Drähten

3.1.3.3.1 Allgemeines und Produkte

3.1.3.3.2 Herstellung des Vormaterials

3.1.3.3.3 Walzen von Stäben und Drähten

3.1.3.3.4 Adjustage und Weiterverarbeitung

3.1.4 Schräg- und Längswalzen von Rohren

3.1.4.1 Allgemeines./.Nahtlose Rohre

3.1.4.2 Herstellung des Vormaterials

3.1.4.3 Lochen durch Schrägwalzen

3.1.4.4 Walzverfahren und Fertigungslininen

3.1.4.4.1 Pilgerstraße

3.1.4.4.2 Stopfenstraße

3.1.4.4.3 Rohrkontistraße

3.1.4.4.4 Stoßbankverfahren (CPE, TPE)

3.1.4.4.5 Asseln

3.1.4.4.6 Schmieden

3.1.5 Ringwalzen

3.1.5.1 Berechnungen und Grundlagen

3.1.5.1.1 Mittlere radiale und axiale Auslaufgeschwindigkeit

3.1.5.1.2 Kontinuitätsbedingung

3.1.5.1.3 Symmetriebedingung

3.1.5.1.4 Kopplung der Kinematikund Formänderung im Radial- und Axialwalzspalt

3.1.5.1.5 Umformzonengeometrie

3.1.5.1.6 Radialwalzspalt

3.1.5.1.7 Axialwalzspalt

3.1.5.2 Herstellung von gewalzten Ringen

3.1.5.2.1 Herstellung des Vormaterials

3.1.5.2.2 Verfahrensprinzipien

3.1.5.2.3 Walzstrategien und Prozessführung

3.1.5.2.4 Radial-Axial-Ringwalzmaschine

3.1.5.2.5 Radial-Ringwalzmaschinen (RICA)

3.1.5.2.6 Mehrdorn-Ringwalzmaschine (MERW)

3.1.5.2.7 Adjustage und Weiterverarbeitung

3.1.6 Einstellung der Gefügeeigen-schaften beim Warm- und Kaltwalzen

3.1.6.1 WerkstofftechnischeZielstellung der Umformung

3.1.6.2 Gefügeausbildung bei der Umformung

3.1.6.2.1 Umformbedingte Struktur- und Gefügeänderungen

3.1.6.2.2 Thermisch aktivierte Gefügebildungsvorgänge

3.1.6.3 Gefüge- und Eigenschafts-beeinflussung beim Umformen

3.1.6.3.1 Warmwalzengegossener Vormaterialien

3.1.6.3.2 Thermomechanische Behandlungzur kontrollierten Gefügeentwicklung

3.1.6.3.3 Eigenschaftsänderung durch Kaltumformen

3.2 Freiformschmieden

3.2.1 Einführung

3.2.2 Stauchen

3.2.2.1 Verfahrensprinzip

3.2.2.2 Theoretische Grundlagen

3.2.2.2.1 Globale Formänderungen

3.2.2.2.2 Lokale Formänderungen

3.2.2.2.3 Umformkraft und Umformarbeit

3.2.3 Recken

3.2.3.1 Verfahrensprinzip

3.2.3.2 Theoretische Grundlagen

3.2.3.2.1 Globale Formänderungen

3.2.3.2.2 Lokale Formänderungen

3.2.3.2.3 Stofffluss

3.2.3.2.4 Umformkraft und Umformarbeit

3.2.3.2.5 Schmiedestrategien

3.2.4 Weitere Prozessschritte

3.2.4.1 Verschieben

3.2.4.2 Verdrehen

3.2.4.3 Trennen

3.2.4.3.1 Abtrennen

3.2.4.3.2 Lochen

3.2.5 Prozessketten

3.2.5.1 Allgemeines

3.2.5.2 Fertigung von Hohl-zylindern, Ringen und Scheiben

3.2.5.3 Fertigung von Kurbelwellen und abgesetzten Wellen

3.2.5.3.1 Fertigung von Kurbelwellen

3.2.5.3.2 Fertigung von abgesetzten Wellen

3.2.6 Maschinen und Anlagen

3.2.6.1 Übersicht

3.2.6.2 Hämmer

3.2.6.3 Hydraulische Pressen

3.2.6.4 Mechanische Pressen

3.3 Gesenkschmieden

3.3.1 Geschichtliche Entwicklung

3.3.2 Bedeutung des Gesenkschmiedens

3.3.3 Übersicht der Verfahren

3.3.3.1 Allgemeines

3.3.3.2 Gesenkformen mit teilweise umschlossenem Werkstück

3.3.3.3 Gesenkformen mit ganz umschlossenem Werkstück

3.3.4 Berechnungsverfahren

3.3.4.1 Allgemeines

3.3.4.2 Formänderungszustand

3.3.4.3 Spannungszustand

3.3.4.4 Umformkraft

3.3.4.5 Umformarbeit

3.3.4.6 Werkstücktemperatur

3.3.5 Werkstoffe für das Gesenkschmieden

3.3.5.1 Werkstoffarten

3.3.5.2 Umformverhalten

3.3.6 Gesenkschmieden mit Grat

3.3.6.1 Trennen

3.3.6.1.1 Scheren

3.3.6.1.2 Sägen

3.3.6.2 Wärmen

3.3.6.2.1 Öfen

3.3.6.2.2 Erwärmungsanlagen

3.3.6.2.3 Verzunderung

3.3.6.2.4 Randentkohlung

3.3.6.3 Entzundern

3.3.6.4 Umformen

3.3.6.4.1 Massenverteilung

3.3.6.4.2 Biegen

3.3.6.4.3 Querschnittsvorbildung und Endformung

3.3.6.5 Abgraten und Lochen

3.3.6.6 Nachformen

3.3.6.7 Wärmebehandeln

3.3.6.8 Oberflächennachbehandeln

3.3.6.8.1 Strahlen

3.3.6.8.2 Rollen

3.3.7 Sonstige Verfahren

3.3.7.1 Gesenkschmieden ohne Grat

3.3.7.2 Genau- und Präzisionsschmieden

3.3.7.3 Halbwarmschmieden

3.3.7.4 Pulverschmieden

3.3.7.5 Thixoschmieden

3.3.8 Werkzeuge zum Gesenkformen

3.3.8.1 Werkzeugarten

3.3.8.2 Gestaltung der Werkzeuge

3.3.8.3 Werkzeugwerkstoffe

3.3.8.4 Fertigung der Werkzeuge

3.3.8.5 Beanspruchungen der Werkzeuge

3.3.8.6 Werkzeugschäden

3.3.8.7 Maßnahmen zur Verminderungvon Werkzeugschäden

3.3.8.7.1 Allgemeines

3.3.8.7.2 Werkzeugtemperaturen

3.3.8.7.3 Kühlung undSchmierung der Werkzeuge

3.3.8.7.4 Kühlmittel

3.3.8.7.5 Schmierstoffe

3.3.8.7.6 Treibmittel

3.3.8.8 Standmengen der Werkzeuge

3.3.9 Maschinen zum Gesenkschmieden

3.3.9.1 Weggebundene Maschinen

3.3.9.1.1 Exzenter- und Kurbelpressen

3.3.9.1.2 Waagerecht-Schmiedemaschinen

3.3.9.1.3 Walzmaschinen

3.3.9.2 Kraftgebundene Maschinen

3.3.9.3 Energiegebundene Maschinen

3.3.9.3.1 Hämmer

3.3.9.3.2 Spindelpressen

3.3.9.4 Kenngrößen von Gesenkschmiedemaschinen

3.4 Eindrücken

3.4.1 Eindrückenmit geradliniger Bewegung

3.4.1.1 Eindrücken mit geradliniger Bewegung ohne Gleiten

3.4.1.2 Eindrücken mit geradliniger Bewegung mit Gleiten

3.4.2 Eindrückenmit umlaufender Bewegung

3.4.2.1 Eindrücken mit umlaufender Bewegung ohne Gleiten

3.4.2.2. Eindrücken mit umlaufender Bewegung mit Gleiten

3.4.3 Beispiele

3.4.3.1 Münzherstellung

3.4.3.2 Kalteinsenken

3.5 Durchdrücken

3.5.1 Fließpressen

3.5.1.1 Geschichtliche Entwicklung und Übersicht

3.5.1.2 Fließpressen mit quasistationärem Werkstofffluss

3.5.1.2.1 Werkstofffluss

3.5.1.2.2 Formänderungen

3.5.1.2.3 Spannungen

3.5.1.2.4 Kräfte

3.5.1.2.5 Optimaler Matrizenöffnungswinkel

3.5.1.3 Fließpressen mit instationärem Werkstofffluss

3.5.1.3.1 Werkstofffluss

3.5.1.3.2 Formänderungen

3.5.1.3.3 Spannungen

3.5.1.3.4 Kräfte

3.5.1.3.5 Querfließpressen

3.5.1.4 Sonderverfahren

3.5.1.4.1 Halbwarmfließpressen

3.5.1.4.2 Kaltgesenkschmieden

3.5.1.4.3 Fließpressen mit Wirkmedien, hydrostatisches Fließpressen

3.5.1.4.4 Inkrementelle Verfahren

3.5.1.5 Verfahrensfolgen und Verfahrenskombinationen

3.5.1.6 Präzisionsfließpressen (Near Net Shape und Net Shape Forging)

3.5.1.7 Werkstoffe

3.5.1.7.1 Stahlwerkstoffe

3.5.1.7.2 Nichteisenmetalle

3.5.1.8 Werkstückformen

3.5.1.8.1 Allgemeine Gestaltungsmerkmale

3.5.1.8.2 Verfahrensbedingte Gestaltungsmerkmale

3.5.1.9 Rohteilfertigung

3.5.1.9.1 Halbzeug

3.5.1.9.2 Herstellung von Zuschnitten

3.5.1.10 Glühen

3.5.1.10.1 Glühen von Stahlwerkstoffen

3.5.1.10.2 Glühen von Nichteisenmetallen

3.5.1.11 Oberflächenbehandlung und Schmierung

3.5.1.11.1 Oberflächenbehandlung von Rohteilen aus Stahlwerkstoffen

3.5.1.11.2 Oberflächenbehandlung von Rohteilen aus Nichteisenmetallen

3.5.1.11.3 Oberflächenrauheit und Werkzeugverschleiß

3.5.1.12 Arbeitsgenauigkeit und Qualitätssicherung

3.5.1.12.1 Arbeitsgenauigkeit

3.5.1.12.2 Qualitätssicherung

3.5.1.13 Festlegen der Fertigungsfolge

3.5.1.14 Werkzeuge

3.5.1.14.1 Werkzeuggestaltung

3.5.1.14.2 Auslegung von Fließpresswerkzeugen

3.5.1.14.3 Werkzeugwerkstoffe

3.5.1.14.4 Schließvorrichtungen

3.5.1.15 Maschinen zum Fließpressen

3.5.1.15.1 Hydraulische Pressen

3.5.1.15.2 Mechanische Pressen

3.5.1.15.3 Ein- und Mehrstufenpressen

3.5.1.16 Wirtschaftlichkeit

3.5.2 Verjüngen

3.5.2.1 Allgemeines

3.5.2.2 Verfahren des Verjüngens

3.5.2.3 Grundlagen des Verjüngens

3.5.2.4 Werkzeuge und Maschinen zum Verjüngen

3.5.3 Strangpressen

3.5.3.1 Einleitung

3.5.3.2 Strangpressverfahren

3.5.3.2.1 Allgemeines

3.5.3.2.2 Direktes Strangpressen

3.5.3.2.3 Indirektes Strangpressen

3.5.3.2.4 Hydrostatisches Strangpressen

3.5.3.3 Kraftverlauf und Leistungsbilanz

3.5.3.4 Werkstofffluss beim Strangpressen

3.5.3.4.1 Fließtypen beim Strangpressen

3.5.3.4.2 Analyse des Werkstoffflusses beim Strangpressen

3.5.3.5 Werkstoffe

3.5.3.5.1 Aluminium

3.5.3.5.2 Magnesium

3.5.3.5.3 Kupfer

3.5.3.5.4 Stahl

3.5.3.6 Werkzeuge und Anlagen

4 Zugdruckumformen

4.1 Durchziehen

4.1.1 Gleitziehen

4.1.1.1 Verfahrensvarianten

4.1.1.2 Berechnungsgrundlagen

4.1.1.3 Anwendungsaspekte

4.1.2 Walzziehen

4.1.3 Werkzeugloses Ziehen

4.2 Tiefziehen

4.2.1 Verfahrensübersicht

4.2.2 Tiefziehen im Erstzug

4.2.2.1 Verfahrensbeschreibung

4.2.2.2 Spannungen

4.2.2.3 Ziehverhältnis, Grenzziehverhältnis

4.2.2.4 Ziehspalt, Bauteilwanddicke

4.2.2.5 Kräfte, Arbeitsbedarf für das Tiefziehen

4.2.2.6 Anisotropiekennwerte von Blechwerkstoffen

4.2.2.7 Versagensarten, Versagensgrenzen

4.2.2.8 Tiefziehen ohne Blechhalter

4.2.2.9 Grenzformänderungsdiagramm

4.2.3 Tiefziehen im Weiterzug

4.2.3.1 Verfahrensbeschreibung Weiterzug

4.2.3.2 Auslegung, Stadienpläne für mehrstufige Tiefziehprozesse

4.2.3.3 Zuschnittsermittlung/.Form und Größe der Platine

4.2.4 Stülpziehen

4.2.5 Das Tiefziehen von nicht-rotationssymmetrischen Werkstücken

4.2.5.1 Spannungsverhältnisse im Werkstück

4.2.5.2 Platinenform

4.2.5.3 Reibung zwischen Platine und Ziehrahmen

4.2.5.4 Schmierstoffe für das Tiefziehen

4.2.5.5 Ziehsicken und Ziehwulste

4.2.5.6 Tuschieren

4.2.5.7 Konstruktive Gestaltung der Blechhalter

4.2.5.8 Qualität von Blechformteilen

4.2.6 Hydroumformung

4.2.6.1 Verfahrensübersicht

4.2.6.2 Hydraulisches Tiefen

4.2.6.3 Hydromechanisches Tiefziehen

4.2.6.4 Hochdruckblechumformung (HBU)

4.2.6.5 Umformen mit Membran

4.2.6.6 Doppelblechumformung

4.2.6.7 Pressen für die Hydroumformung

4.2.7 Warmumformung borlegierter Blechwerkstoffe (Presshärten)

4.2.7.1 Einsatzgebiete

4.2.7.2 Verfahrensbeschreibung

4.2.7.3 Blechwerkstoffe für das Presshärten

4.2.7.4 Temperaturführung

4.2.7.5 Die konstruktive Gestaltung von Umformwerkzeugen für das Presshärten

4.2.7.6 Vor- und Nachteile der Warmumformung

4.2.8 Werkzeuge für die Blechumformung

4.2.8.1 Werkzeugarten

4.2.8.2 Entwicklung und Konstruktion von Folgeverbundwerkzeugen

4.2.8.3 Entwicklung und Konstruktion von Einzelwerkzeugen für den Karosseriebau

4.2.8.4 Rückfederung

4.2.8.5 Prototypwerkzeuge

4.2.8.6 Werkzeugwerkstoffe für Serienwerkzeuge

4.2.8.7 Oberflächenbehandlung

4.2.8.8 Beschichtung von Werkzeugen bzw. Einsätzen

4.2.9 Werkzeugmaschinen zum Tiefziehen

4.3 Kragenziehen

4.3.1 Einführung

4.3.2 Verfahrensprinzip

4.3.3 Theoretische Grundlagen

4.3.4 Verfahrensprinzip des Kragenziehens bei Rohren

4.4 Drücken

4.4.1 Einführung

4.4.2 Verfahrensprinzip

4.4.3 Anwendungsbeispiele

4.5 Knickbauchen

4.5.1 Einführung

4.5.2 Verfahrensprinzip

4.5.3 Anwendungsbeispiele

4.6 Innenhochdruck – Umformen (IHU)

4.6.1 Innenhochdruck-Verfahren

4.6.2 Innenhochdruck-Umformen

4.6.2.1 Verfahrensablauf beim Innenhochdruck-Umformen

4.6.2.2 Phasen beim Innenhochdruck-Umformprozess

4.6.2.3 Arbeitsdiagramm

4.6.2.4 Versagen durch Bersten

4.6.2.5 Auslegung von IHU-Prozessen

4.6.2.6 IHU-Werkzeuge

4.6.2.7 IHU-Anlagen

4.6.2.8 Bauteile

4.6.3 Innenhochdruck-Trennen

4.6.4 Innenhochdruck-Fügen

4.6.5 Verfahrenserweiterungen

5 Zugumformen

5.1 Längen

5.1.1 Strecken

5.1.2 Streckrichten

5.2 Weiten

5.2.1 Weiten mit Werkzeugen

5.2.2 Weiten mit Wirkmedien

5.2.2.1 Weiten bei kraftgebundener Wirkung

5.2.2.2 Weiten bei energiegebundener Wirkung

5.2.3 Weiten mit Wirkenergie

5.3 Tiefen

5.3.1 Streckziehen

5.3.2 Hohlprägen mit starren Werkzeugen

5.3.3 Hohlprägen mit nachgiebigen Werkzeugen

5.3.4 Tiefen mit Wirkmedien

5.3.4.1 Tiefen bei kraftgebundener Wirkung

5.3.4.2 Tiefen mittels Wirkmedien bei energiegebundener Wirkung

5.3.5 Tiefen mit Wirkenergie

6 Biegeumformen

6.1 Einleitung

6.2 Grundlagen des Biegens anhand der elementaren Biegetheorie

6.2.1 Annahmen der elementaren Biegetheorie

6.2.2 Berechnung der Dehnungen, Spannungen und Biegemomente

6.2.3 Berechnung der Rückfederung

6.2.4 Einfluss- und Störgrößen

6.3 Blechbiegen

6.3.1 Frei- und Gesenkbiegen

6.3.2 Schwenkbiegen

6.3.3 Walzrunden

6.3.4 Walzprofilieren

6.4 Rohr- und Profilbiegen

6.4.1 Anwendungsgebiete von gebogenen Profilen

6.4.2 Einflussparameter beim Rohr- und Profilbiegen

6.4.3 Fertigungsfehler und Versagensfälle beim Profilbiegen

6.4.4 Klassifizierung der Rohr- und Profilbiegeverfahren

6.4.5 Formgebundene Profilbiegeverfahren

6.4.6 Profilbiegeverfahren mit kinema­tischer Definition der Biegekontur

7 Schubumformen

7.1 Einleitung

7.2 Verschieben

7.3 Verdrehen

8 Mikroumformen

8.1 Einordung und Grundlagen

8.1.1 Definitionen und Abgrenzung

8.1.2 Kategorien von Größeneffekten

8.1.3 Größeneffekte bei der Festigkeit

8.1.4 Größeneffekt bei der Tribologie

8.1.5 Größeneffekt beim Formänderungsverhalten

8.2 Mikro-Massivumformung

8.2.1 Stoffanhäufen

8.2.2 Fließpressen

8.2.3 Stoffverdrängen

8.3 Mikro-Blechumformung

8.3.1 Biegen

8.3.2 Streckziehen

8.3.3 Tiefziehen

9 Sonderverfahren

Überblick zu Kapitel 9

9.1 Umformen mit speziellen physikalischen Effekten

9.1.1 Hochgeschwindigkeits-umformung

9.1.1.1 Verfahrensbeschreibung

9.1.1.2 Vor- und Nachteile

9.1.1.3 Anwendungsbeispiele

9.1.1.4 Anlagentechnik

9.1.2 Umformung mit lokalem Wärmeeintrag

9.1.2.1 Wärmeeintrag mit Laser

9.1.2.2 Wärmeeintrag durch Reibung (Reib-Drücken)

9.1.3 Umformen mit Schwingungsüberlagerung

9.2 Hochflexible Umformverfahren

9.2.1 Grundlagen

9.2.2 Blechumformung

9.2.2.1 Inkrementelle Blechumformung

9.2.2.2 Flexibles Biegen

9.2.2.2.1 Verfahrensprinzip

9.2.2.2.2 Verfahrensbeschreibung

9.2.2.2.3 Anlagentechnik

9.2.3 Massivumformung

9.2.3.1 Taumelpressen, Axialgesenkwalzen

9.2.3.2 Rundkneten

9.2.3.3 Bohrungsdrücken

9.2.3.4 Profilwalzen

9.2.3.4.1 Verfahrensübersicht

9.2.3.4.2 Verfahrensbeschreibung

9.2.3.4.3 Theoretische Grundlagen

9.2.3.4.4 Anwendung

9.2.3.4.5 Anlagentechnik

10 Zerteilen

10.1 Allgemeines und Verfahrensübersicht

10.2 Normalschneiden (Einfaches Scherschneiden)

10.2.1 Verfahrensablauf

10.2.2 Schnittflächenkenngrößen

10.2.3 Schneidkraft und Schneidarbeit

10.2.3.1 Schneidkraftberechnung

10.2.3.2 Einflussgrößen auf die Schneidkraft

10.2.3.3 Schneidkraft-Weg-Verlauf

10.2.4 Verschleiß

10.2.5 Werkzeuge zum Normalschneiden

10.2.6 Sonderverfahren

10.2.6.1 Knabberschneiden (Nibbeln)

10.2.6.2 Rotationsschneiden

10.2.7.3 Mechanisches Hochgeschwindig-keitsscherschneiden (HGSS)

10.2.6.4 Impulsmagnetschneiden

10.3 Präzisionsschneid-verfahren

10.3.1 Feinschneiden

10.3.1.1 Grundlagen des Feinschneidens

10.3.1.2 Verfahrensablauf

10.3.1.3 Schnittflächenqualitäten

10.3.1.4 Verfahrensmerkmale

10.3.1.5 Berechnung der Kräfte

10.3.1.6 Schnittteilgestaltung und Bauteilwerkstoffe

10.3.1.7 Werkzeuge zum Feinschneiden

10.3.1.8 Angepasste/Adaptierte Verfahren

10.3.2. Nachschneiden

10.3.2.1 Verfahrensablauf

10.3.2.2 Verfahrensmerkmale und Schnittflächenqualitäten

10.3.2.3 Bauteilwerkstoffe

10.3.2.4 Berechnung der Kräfte und Pressentechnik

10.3.3 Fließlochen/Fließausschneiden

10.3.3.1 Verfahrensablauf und -merkmale

10.3.3.2 Pressentechnik

10.3.4 Konterschneiden

10.3.4.1 Verfahrensablauf und -merkmale

10.3.4.2 Schnittflächenqualität

10.3.5 Stauchschneiden

10.3.5.1 Verfahrensablauf

10.3.5.2 Werkstoffe und Schnittflächenqualität

10.3.6 Schneiden mit negativem Schneidspalt

10.4 Maschinen zum Zerteilen

11 Werkzeuge der Umformtechnik

11.1 Die Branche Werkzeugbau

11.2 Werkzeugarten

11.2.1 Einteilung nach Verfahren

11.2.1.1 Ziehen

11.2.1.2 Beschneiden

11.2.1.3 Nachformen/Weiterformen

11.2.2 Einteilung nach Einsatzart

11.2.2.1 Prototypenwerkzeuge

11.2.2.2 Versuchswerkzeuge

11.2.2.3 Großserienwerkzeuge

11.2.2.4 Kleinserienwerkzeuge

11.3 Werkzeuganfertigung

11.3.1 Designanalyse

11.3.2 Machbarkeit

11.3.3 Methodenplanung

11.3.3.1 Fertigungsfolgen

11.3.3.2 Umformsimulation

11.3.3.3 Fräsfertige 3D-Methodeund Wirkflächenerstellung

11.3.4 Konstruktion

11.3.4.1 Konstruktionsphasen

11.3.4.2 Standards

11.3.4.3 Arbeitsvorbereitung

11.3.5 Gießmodell/Guss

11.3.6 Mechanische Bearbeitung

11.3.6.1 Programmerstellung

11.3.6.2 Grundbearbeitung

11.3.6.3 Formbearbeitung

11.3.6.4 Bearbeitungsstrategien

11.3.7 Werkzeugaufbau/-montage

11.3.7.1 Inbetriebnahme, Einarbeitsprozess

11.3.7.2 Qualitätsprozess

11.3.8 Serienbetrieb

11.4 Spezialwerkzeuge

11.4.1 Werkzeuge zumUmformen von Aluminium

11.4.2 Werkzeuge zum Presshärten

Stichwortverzeichnis