4.Umformen Flashcards
Umformen ist nach DIN 8582: ??
Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers; dabei werden sowohl die Masse als auch der Zusammenhat beibehalten.
Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers; dabei werden sowohl die Masse als auch der Zusammenhat beibehalten.
Definition von was?
Umformen (nach DIN 8582)
Umformen beruht auf der bildsamen ?(1)? zahlreicher Werkstoffe und diese wiederum auf der Fähigkeit des ?(2)?, Schiebungen längs kristalliner ?(3)? zu ertragen ohne das der ?(4)? zerstört wird.
(1) Formbarkeit
(2) Werkstoffgefüges
(3) Gleitebenen
(4) Stoffzusammenhang
Plastische Formbarkeit ist eine wichtige Eigenschaft der Metalle, die eine überragende Rolle in der Umformtechnik besitzen.
Wahr/Falsch?
Wahr
Warum ist das Umformen so materialsparend?
Weil es im Grundsatz abfalllos erfolgt
Warum ist der Fertigungsweg beim Umformen gegenüber dem Urformen länger?
Weil ein vorgefertigter Rohling erstellt werden muss.
Wie beim Urformen ist man bestrebt auch beim Umformen direkt ein möglichst fertiges Teil zu erhalten. Warum?
Um eine teure spanende Nachbearbeitung zu vermeiden.
In welche Umformverfahren wird unterteilt? (5)
- Druckumformen
- Zugdruckumformen
- Zugumformen
- Biegeumformen
- Schubumformen
Definition der Umformverfahren
Umformung eines festen Körpers, wobei der plastische Zustand im wesentlichen herbeigeführt wird durch eine…: (5)
- ein- oder mehrachsige Druckbeanspruchung
—> Druckumformen (DIN 8583) - zusammengesetzte Zug- und Druckbeanspruchung
—> Zugdruckumformen (DIN 8584) - ein- oder mehrachsige Zugbeanspruchung
—> Zugumformen (DIN 8585) - Biegebeanspruchung
—> Biegeumformen (DIN 8586) - Schubbeanspruchungen
—> Schubumformen (DIN 8587)
Fertigungsbeispiele Warmumformung
- Gesenkschmieden einer Kurbelwelle
- Profil-Längswalzen von Ringen
- Schmieden von Achszapfen
—> Videos zu jedem auf ISIS unter Umformen
…
Kennwerte der Verformungskunde
Nenne übliche Größen in der Festigkeitslehre: ?? (4)
- E (E-Modul/Elastizitätsmodul)
- Rsubp0,2(Streckgrenze/Dehngrenze(?)
—> wichtig falls Streckgrenze Rsube nicht vorhanden/aussagekräftig(?) - εij (Dehnungen)
- σij (Spannungen)
Kennwerte der Verformungskunde
Nenne verwendete Größen in der Verformungskunde: ?? (4)
- E (Elastizitätsmodul/E-Modul)
- ksubf (Formänderungsfestigkeit)
- φ (Umformgrad)
- σij (Spannungen)
Formel für Logarithmische Formänderungsfestigkeit (Umformgrad)
—> siehe Folie 6!!
…
Wie berechnet man die Formänderungsgeschwindigkeit (φPunkt)?
φPunkt = dφ/dt
Was gilt bei Volumenkonstanz?
φ1 + φ2 + φ3 = 0
φ: Umformgrad
Die Formänderungsfestigkeit ksubf ist die Spannung, die zur Einleitung und Aufrechterhaltung einer bleibenden ?(1)? im ?(2)? Spannungszustand erforderlich ist.
ksubf ist die zu verzeichnende Kraft bezogen auf die jeweilige ?(3)?.
(1) Formänderung
(2) einachsigen
(3) momentane Querschnittsfläche
ksubf = f(φ, φPunkt, klein Theta)
1) Für was steht φ?
2) Für was steht φPunkt?
3) Für was steht klein Theta?
1) Umformgrad
2) Formänderungsgeschwindigkeit
3) Temperatur des Umformguts
Umformkraft
Von was ist die für einen Umformprozess erforderliche Kraft aufzubringen?
Umformmaschine
Die Wahl der Maschine ist für einen Umformprozess von entscheidender Bedeutung.
Warum?
Weil diese die erforderliche Kraft für den Prozess aufbringt.
Umformkraft
Der Betrag der erforderlichen Umformkraft wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, unter anderem: ?? (4)
- Werkstückgeometrie
- Werkstückmaterial
- Umformtemperatur (Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung)
- Reibungsverhältnisse
- Versuch gehört zu den wichtigsten Verfahren, welche Aufschluss über die Eigenschaften eines Feststoffes geben
- ermittelt wie sehr ein fester Werkstoff unter stabilen, verformenden oder trennenden Anforderungen verarbeitbar ist
Welches Verfahren/Versuch gemeint?
Zugversuch
Mit welchem Versuch kann ein spezifisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm für einen jeweiligen Werkstoff erstellt werden?
Zugversuch
Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm kann bei einem metallischem Werkstoff mit sogenannter ausgeprägter Streckgrenze in 3 Bereiche unterteilt werden: ??
- Bereich: rein elastischer Bereich
—> findet für Konstruktion Verwendung - Bereich: elasto-plastischer Bereich
—> Material fließt
—> Umformtechnik darin beheimatet - Bereich: Bruch
—> nach überwinden einer
—> Trennen als Fertigungsverfahren
Abbildung Spannungsreiche-Dehnungs-Diagramm
—> siehe Folie 56
…
Spannungs-Dehnungs-Diagramm
Welcher Bereich findet für die Konstruktion Verwendung?
rein elastische Bereich
Spannungs-Dehnungs-Diagramm
In welchem Bereich ist die Umformtechnik beheimatet?
elasto-plastischen Bereich
Umformkraft
Formel Folie 7
Die Berechnung der einzelnen Kraftanteile ist stark vom betrachteten Umformverfahren abhängig, so dass hierfür keine allgemein gültigen Gleichungen angegeben werden können. Daher sind für jeden betrachteten Prozess spezifische Gleichungen anzuwenden.
(…)
…
Die Umformtechnik lässt sich in 3 Temperaturbereiche einteilen: ??
- warm (950°C - 1200°C)
- halbwarm (680°C - 800°C)
- kalt (20°C)
—> Temperaturen bei Stahl
(Siehe Tabelle Folie 8)
Das Umformvermögen (Umformgrad) wächst mit was an?
Mit zunehmender Materialerwärmung
Das Werkstück ist beim Umformen in der Regel aus: ?? (3.Mglk.)
- Metall
- schmelzmetallurgisch oder pulvermetallurgisch hergestellten Metall-Legierung
- Verbundwerkstoff
Metall-Matrix mit Keramik Partikeln
—> Bsp. für einen?
Verbundwerkstoff (Siliziumcarbid, Bornitrid)
Eigenschaften Verbundwerkstoffe: ?? (3)
- heterogene Werkstoffe
- Bestandteile aus unterschiedlichen Werkstoffhauptgruppen
- makroskopisch homogenes Eigenschaftsbild
Auch Kunststoffteile werden tiefgezogen, nenne Bsp. aus dem Alltag: ??
Joghurtbecher
Für die Blechverarbeitung wird der Werkstoff vorwiegend in sog. ?? geliefert, welche dann zu Platinen geschnitten werden.
Coils
Druckumformen
Nenne 5 Verfahren, die dem Druckumformen zugeordnet werden können!
- Walzen
- Gesenkformen
- Eindrücken
- Durchdrücken
- Freiformen
Einteilung der Walzverfahren nach DIN 8583
Wie können die Walzverfahren unterteilt werden? (3)
- Längswalzen
—> Flach-Längswalzen
—> Profil-Längswalzen - Querwalzen
—> Flach-Querwalzen
—> Profil-Querwalzen - Schrägwalzen
—> Flach-Schrägwalzen
—> Profil-Schrägwalzen
Nahezu 90% des weltweit erschmolzenen Metalls wird durch Walzen weiter verarbeitet.
Wahr/Falsch?
Wahr
Wie werden beim Walzen die erforderten Eigenschaften erzielt?
Durch Umformung der Gussstruktur, sowie durch Verschließen oder Verschweißen der durch den Guss bedingten Poren.
?? ist stetiges oder schrittweises Druckformen mit einem oder mehreren sich drehenden Werkzeugen (??) ohne oder mit Zusatzwerkzeugen.
Walzen
Definition nach DIN 8583
Prinzip des Walzens
Walzen ist ein kontinuierliches Durchlaufverfahren, dessen Kinematik wodurch gekennzeichnet ist?
Geschwindigkeit des Walzgutes ist vor dem Walzen deutlich kleiner als danach.
Prinzip des Walzens
Die gewünschte Dickenverringerung erzeugt was?
Einen Längenzuwachs entsprechend der Volumenkonstanz
Prinzip des Walzens
—> siehe Folie 14 an!
…
Prinzip des Walzens
Geschwindigkeit an der Fließschneide
=
Umfangsgeschwindigkeit der Walzen
Wahr/Falsch?
Wahr
Walzen
Entsprechend der Kinematik unterscheidet man das Längs-, Quer- und Schrägwalzen.
1) Entsprechend der Walzengeometrie wird wie eingeteilt? (2)
2) Eine weitere Unterscheidung erfolgt nach der Werkstückgeometrie in? (2)
1)
- Flachwalzen
- Profilwalzen
2)
- Vollprofilwalzen
- Hohlprofilwalzen
Beispiele für Querwalzen und Längswalzen
—> siehe Folie 15
…
Beispiele für Profil-Längswalzen und Schrägwalzen
—> siehe Folie 16
…
Gerüstbauarten
—> siehe Folie 17
…
?? ist Druckumformen mit nicht oder nur teilweise die Form des Werkstückes enthaltenden, gegeneinander bewegten Werkzeugen. Die Werkstückform entsteht dabei durch freie oder festgelegte Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück (kinematische Gestalterzeugung).
Freiformen (Definition nach DIN 8583)
Einteilung der Freiformverfahren nach DIN 8583
Wie kann das Freiformen unterteilt werden? (7)
- Recken
- Rundkneten
- Breiten
- Stauchen
- Treiben
- Schweifen
- Dengeln
—> alles Verfahren die eher aus dem handwerklichen Bereich stammen
Einteilung der Freiformverfahren nach DIN 8583
Wie kann das Recken weiter unterteilt werden? (4)
- Schichten (Schicht-Recken)
- Aufweiten
- Beihalten
- Absetzen durch Recken