Erweiterung der Verfahrenstechnologie des Axial-Radial-Umformens

FKM 2001
Heft Nummer 264
Vorhaben Nr. 237

Kurzfassung:

Beim Axial-Radial-Umformen handelt es sich um eine Kombination der beiden Umformver- fahren Rundkneten und Stauchen. Es dient der Herstellung längsachsenorientierter, wellenförmiger Bauteile mit lokalen Werkstoffanhäufungen. Interessant ist dieses Verfahren insbesondere für die Ausbildung von Wellenbünden, wie sie z. B. an Getriebewellen benötigt wer- den. Die Umformzone wird durch partielle, vorzugsweise induktive Erwärmung des Werkstücks festgelegt. Bisherige Machbarkeitsuntersuchungen zur Herstellung hohler Getriebewellen mit dem Axial- Radial-Umformen haben gezeigt, dass es immer wieder zum vorzeitigen Erreichen der Verfahrensgrenzen Zunderbildung, Faltenbildung und unzureichende Formfüllung kommt. Ziel des Projektes ist daher die Erweiterung des Prozessfensters für das Axial-Radial- Umformen. Durch die systematische Betrachtung der Einfluss nehmenden Parameter werden für die Weiterentwicklung als erfolgversprechend die Verbesserung des Werkstoffflusses durch Ausbau des Antriebskonzeptes und die Optimierung der tribologischen Randbedingungen identifiziert. Im Rahmen der Untersuchungen wurde der Handlungsbedarf nach einer verbesserten numerischen Modellbildung aufgezeigt. Dieser führte zur Entwicklung eines dreidimensionalen Finiten-Element-Modells, welches in der Lage ist, Prozesskräfte zu bestimmen und den Kalibriervorgang des Axial-Radial-Umformens abzubilden. Den Abschluss der Untersuchung stellt die Herstellung eines Musterbauteils dar, welches als Realbauteil praktisch erprobt werden soll. Die Ergebnisse, die im Rahmen dieses Projekts erzielt wurden, haben die Basis zur zukünftigen umformenden Herstellung von einteiligen, hohlen Wellen mit Absätzen durch das Axial- Radial-Umformen gelegt. Für Maschinenhersteller zeigt sich die Möglichkeit einer verbesserten Maschinenauslegung mit Hilfe der 3D-Simulation. Berichtsumfang:
142 S. Beginn der Arbeiten:
01.07.1999 Ende der Arbeiten:
30.06.2001 Zuschussgeber:
AVIF / Nr. A142 Forschungsstelle:
Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) der Technischen Universität Darmstadt Institutsleiter:
Prof. Dr.-lng. Dipl.-Wirtsch.-lng. P. Groche Bearbeiter und Verfasser:
Dr.-lng. F. Heislitz, Dipl.-lng. Th. Rathmann Obmann des Arbeitskreises:
Dipl.-lng. V. Keck, DaimlerChrysler AG Vorsitzender des Beirates:
Dipl.-lng. Jürgen Rabe, Sachensenring AG, Zwickau