Verschleißuntersuchung und -vorhersage beim oszillierenden Verzahnungsdrücken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Groche
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274926593

Die Anforderungen an umgeformte Bauteile steigen stetig bei gleichzeitig zunehmendem Kostendruck. Dies erfordert bei der Herstellung eine größer werdende Flexibilität und Ausbringung bei zugleich besserer Qualität oder Verfügbarkeit. Eine Möglichkeit Umformprozesse in ihrer Qualität und Wirtschaftlichkeit zu steigern, stellt die Nutzung angepasster und im Speziellen oszillierender Hubverläufe dar. Durch den Einsatz solcher Hubverläufe können beispielsweise Prozessgrenzen erweitert, Umformkräfte gesenkt und die Maßhaltigkeit der Werkstücke beeinflusst werden. Dabei unerforscht ist jedoch das Verschleißverhalten. Da die tribologischen Verhältnisse sowie die Kontaktlänge von Werkzeug und Werkstück durch den Einsatz oszillierender Hubverläufe beeinflusst werden, gilt es diese Eigenschaften in der Verschleißberechnung zu berücksichtigen. Numerische Voruntersuchungen am Beispiel des Verzahnungsdrückens zeigen bei Berechnung des adhäsiven Verschleißes mit dem Modell nach Archard einen erhöhten Verschleiß durch oszillierende Hubverläufe gegenüber konventionellen. Das dabei eingesetzte ursprüngliche Modell von Archard berücksichtigt allerdings nicht die tribologischen Verhältnisse. Im Rahmen des vorliegend beantragten Forschungsvorhabens sollen die Auswirkungen oszillierender Hubverläufe auf das Verschleißverhalten untersucht und berechnet bzw. vorhergesagt werden. Dazu werden mit auf oszillierenden Hubverläufen angepasste Verschleißmodelle nach Archard und Rabinowicz eingesetzt und geprüft, ob eine Vorhersage des adhäsiven und abrasiven Verschleißes mit Berücksichtigung der oszillierenden Bewegungen und variierenden Benetzungszuständen möglich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen