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Fertigungstechnik 1 (VL+UE) > VL8 > Flashcards

VL8 Flashcards

1
Q

Zugversuch, Stauchversuch, Torsionsversuch

Formeln zur Berechnung der Spannungen

A
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2
Q

Fließkurve

Charakteristika

A

 Die wichtigste Werkstoffkenngröße der Umformtechnik ist die Fließkurve 𝑘f = 𝑘f(𝜑,𝜑’, 𝜗)

 Mithilfe der Fließkurve kann die Spannungsverteilung, Kraftund Arbeitsbedarf sowie Festigkeit bestimmt werden

 Bei der Fließkurve wird die Fließspannung über den Umformgrad aufgetragen

 Die Ermittlung der Fließkurve erfolgt über Zug-, Stauch- oder Torsionsversuche

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3
Q

Spannungs-Dehnungs- Diagramm

Beschrifte

A
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4
Q

Fließkurvenbestimmung und Formel

A

Nutzbarer Bereich zur Fließspannungsbestimmung:

Der für die Umformtechnik relevante Bereich der Fließkurve beginnt nach der Streckgrenze und verläuft bis zur maximalen Zugfestigkeit, ab welcher die Einschnürung beginnt.

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5
Q

Fließspannung kf in Abhäbgigkeit vom Umformgrad

Zeichne Diagramm

A

Es muss eine Mindestspannung zur Einleitung des plastischen Fließens vorliegen.

Daraufhin muss kontinuierlich mehr Spannung zur Überwindung der Kaltverfestigung aufgebracht werden.

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6
Q

Gleiten vs. Versetzungswandern

A

Gleiten: Schubspannung führt zu direkter Bewegung in Kristallstruktur (großer Kraftbedarf)

Versetzungswandern: Schrittweise Bewegung (geringer Kraftbedarf)

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7
Q

Was sind Versetzungen und wie verhalten diese sich mit steigender Formänderung

A

 Versetzungen sind lineare Baufehler des Gitters

 Mit steigender Formänderung behindern sich dicht benachbarte Versetzungen durch die sie umgebenden Spannungsfelder, was zu einer Verfestigung (Kaltverfestigung) des Materials führt

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8
Q

Statische vs. dynamische Rekristallisation

und ordne die Begriffe Kalt- und Warmumformung zu

A

Statische Rekristallisation erfolgt nach der Umformung, während dynamische Rekristallisation während der Umformung stattfindet.

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9
Q

Einfluss der Temperatur auf die dynamische Rekristallisation

A

 Unterschiedliches Gefüge je nach Prozesstemperatur

– 700°C: kaum Rekristallisation, stark verzerrtes Gefüge

– 800°C: Keimbildung = begonnene Rekristallisation

– 1000°C: nahezu vollständige Rekristallisation, gleichmäßiges Gefüge

 Höhe der Temperatur sowie Einwirkdauer der Temperatur haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Rekristallisation und bilden unterschiede Gefüge.

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10
Q

Beschrifte

A

Die Massivumformung beschäftigt sich im Vergleich mit der Blechumformung und -trennung mit räumlichen Halbzeugen bei unterschiedlichen Temperaturen und kann dabei eine Verfestigung erzielen.

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11
Q

Vorteile Massivformbauteile (im Gegensatz zu spanenden Verfahren)

A
  • weniger Halbzeug nötig
  • weniger Kerbwirkung
  • Kaltverfestigung
  • weniger Bearbeitungsschritte
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12
Q

Beschrifte

A
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13
Q

 Fließspannung und Bruchumformgrad sind abhängig von:

A

– Umformgeschwindigkeit

– Umformtemperatur

– Werkstoff

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14
Q

Fließspannung und Bruchumformgrad in Abhängigkeit von der Temperatur

Diagramm + Erläuterungen zu Kaltmassivumformung, Halbwarmumformung, Warmumformung

A
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15
Q

Kaltumformung Charakteristika

A

 Charakteristika:

– Die Temperatur des Werkstücks beträgt vor der Umformung Raumtemperatur

– Keine äußere Erwärmung des Werkstücks (𝑇Anfang = 20 °𝐶 < 𝑇R )

– Infolge dissipierter Umformenergie kommt es zu einer prozessbedingten Temperaturerhöhung des Werkstücks (𝑇Ende bis zu 350 °C)

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16
Q

Kaltumformung Vorteile

A

 Vorteile:

– Geringere Werkzeugbaustoffkosten als bei Warmumformung

– Geringer Einfluss der Umformgeschwindigkeit

– Kein Energieaufwand für die Erwärmung

– Keine Maßfehler durch Schwindung

– Hohe Oberflächengüte

– Festigkeitssteigerung des Bauteils durch Kaltverfestigung

17
Q

Kaltumformung Nachteile

A

 Nachteile:

– Hoher Kraft- und Arbeitsbedarf

– Begrenztes Umformvermögen

– Häufig aufwendige und umweltbelastende Schmierung erforderlich

18
Q

Arten des Fließpressens

A
19
Q

Beschrifte

A
20
Q

Halbwarmumformung Charakteristika

A

 Charakteristika:

– Werkstück erfährt vor der Umformung eine äußere Erwärmung

– Richtlinie VDI 3166: Umformprozesse, bei denen es trotz Erwärmung zu einer Werkstoffverfestigung kommt

– Umformtemperatur liegt zwischen 500 °C und 900 °C

21
Q

Halbwarmumformung Vorteile und Nachteile

A

 Vorteile:

– Festigkeitssteigerung des Bauteils

– Kleine Toleranzbereiche

– Hohe Oberflächengüten

 Nachteile:

– Energieaufwand für die Erwärmung

– Hohe Fließspannungen

22
Q

Warmumformung Vor- und Nachteile

A

 Vorteile:

– Geringer Kraft- und Arbeitsbedarf

– Großes Umformvermögen

 Nachteile:

– Hoher Energieaufwand für die Erwärmung

– Hohe thermische Belastung der Werkzeuge

– Hohe Werkzeugbaustoffkosten

– Maßfehler durch Schwindung

– Werkstoffverluste und Nachbehandlungen wegen Zunderbildung

23
Q

Warmumformung Charakteristika

A

 Charakteristika:

– Werkstück erfährt vor der Umformung eine äußere Erwärmung

– Umformtemperatur liegt oberhalb der Rekristallisationstemperatur 𝑇R = 0,4 · 𝑇S

24
Q

Erwärmungsmethoden in der Warmumformung

A
  1. Ofen
    - Strahlung/Kovektion zur Wärmeübertragung
  2. Induktion
    - Reduzierte Zunderbildung durch hohe Erwärmungsgeschwindigkeit
  3. Widerstandserwärmung
    - Reduzierte Zunderbildung durch hohe Erwärmungsgeschwindigkeit
25
Q

Zunderbildung in der Warmumformung

A

 Verzunderung ergibt sich aufgrund der Reaktion des Sauerstoffs mit dem Eisen bereits an der Oberfläche

 Zunder wirkt abrasiv auf das Werkzeug und muss daher zwingend vor dem Umformprozess entfernt werden

 Bildung von Zunder ist abhängig von folgenden Faktoren:

– Zeit-Temperatur-Zyklus beim Erwärmen

– Atmosphäre beim Erwärmen

– Werkstückwerkstoff

26
Q

Benenne die Verfahrensvarianten

A
27
Q

Formpressen ohne vs. mit Grat

A
28
Q

Stadienfolge beim Gesenkschmieden

A

– Entzunderung – Schmieden – Entgraten

29
Q

Vor- & Nachteile der Massivumformung

A

Vorteile  Stabilität  Dichtheit  Materialausnutzung  Funktionsintegration  Mechanische Eigenschaften

Nachteile  Keine Hinterschneidungen umformtechnisch herstellbar  Teure Werkzeuge

30
Q

Charakteristische Eigenschaften der Massivumformung

A

 Massive Halbzeuge

 Große Formänderungen

 Hohe Kräfte

 Große Querschnitts- & Abmessungsänderung

 Große Verfestigung des Werkstoffs bei Kaltumformung

 Hohe Werkzeugbeanspruchung

31
Q

Das Biegen ist ein Verfahren der Blechumformung. Dabei kommt es häufig zu einer für das Biegen charakteristischen Rückfederung des umgeformten Bleches. Nennen Sie die zwei Ursachen für die Rückfederung

A

Elastische Spannungen, Eigenspannungen

32
Q

Das Abstreckziehen ist ein Umformverfahren, dessen Ziel eine definierte Reduzierung der Blechwanddicke ist. Nennen Sie ein typisches Produkt, welches mit dem Abstreckziehen hergestellt wird

A

Batteriegehäuse, Dosen, z. B. Getränkedose, Deo-Dose

Fertigungstechnik 1 (VL+UE) (25 decks)

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