Erweiterung des Formenspektrums gewalzter Ringe durch neue Ringwalzenstrategien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den ersten beiden Jahren des Projektzeitraumes ist gelungen, schüsseiförmige Ringe und Ringquerschnitte mit Wülsten gezielt zu erzeugen. Zusätzlich wurden Realversuche zum axialen Profilieren dieser Geometrien Im Realmaßstab durchgeführt. Die wesenttichen Fortschritte werden im Folgenden dargestellt. Schüsselförmige Ringe Die Untersuchungen zur gezielten Erzeugung schüsselförmiger Ringe zeigten, dass die im Antrag vorgesehenen Maßnahmen • Vertrimmung der Kegelwalzendrehzahlen • Axiale Kraftaufbringung durch Führungsringe in der Hauptwalze sowie zusätzlich untersuchte Maßnahmen • Veränderung der Ausrichtung der Dornwalze • Veränderung der Lage des Walztisches • Veränderung der scheibenförmigen Vorringgeometrie allein keine gezielte Schüsselbildung ermöglichen. Es wurde jedoch in zusätzlichen Untersuchungen eine Methode ermittelt, mit der sowohl im Modellmaßstab als auch im Realmaßstab schüsselförmige Ringe erzeugt werden können: • Verwendung von Ringen mit großem Verhältnis SQIUQ. Aufgrund dieses Verhältnisses führt bei diesen Ringen eine Hauptumformung im Radialwalzspalt üblicherweise zu Fehlern. • Verwendung einer Walzstrategie, bei der die Hauptumformung in radialer Richtung stattfindet und eine Umformung in axialer Richtung erst nach einer Wanddickenreduktion von ca. 65% einsetzt. Der Innendurchmesser weitet folglich stärker auf als der Außendurchmesser. Die unterschiedliche Umformung der Querschnittsbereiche führt dazu, dass der äußere Querschnitt bezüglich des inneren um den Neigungswinkel des Querschnitts verwirft. Durch die veränderte Lage des Ringes beginnt das Klettern. Das Klettern resultiert also aus der entstandenen Schüssel und ist nicht, wie bisher in der Literatur beschrieben, deren Ursache. Das Phänomen der Schüsselbildung könnte in zukünftigen Forschungsvorhaben eingehender untersucht werden. Ringe mit Wülsten Die Untersuchungen der beiden ersten Projektjahre ergaben, dass Ringe mit ausgeprägten Wülsten gezielt eingestellt werden können. Nach der Emiittlung von möglichen Einflussfaktoren auf die Wulstbildung wurden zusätzliche Module in die IBF Schnittstelle implementiert, mit denen diese zur näheren Untersuchung gezielt vorgegeben werden konnten. Nach der Herausstellung der Parameter Abnahme z und radiales Walzspaltverhältnis Cr konnten ausgeprägte Wülste eingestellt werden. Nach der Walzung im Modellmaßstab wurden die Ergebnisse mit der Ähnlichkeitstheorie auf den Realmaßstab übertragen. Sichtbar wurden hier Unterschiede Im Stofffluss zwischen Stahl und Wachs. Stahl weitet startler auf als Wachs, wodurch die Durchmesser größer und die bezogenen Abmessungen der Wülste geringer sind. Die Stoffflussmechanismen bei der Entstehung der Wülste sollten in weiteren Untersuchungen näher betrachtet werden. Konturierversuche In diesen Untersuchungen sollten Ringquerschnitte mit Wülsten und schüsselförmige Ringe konturiert werden. Entschieden wurde sich für die Kombination der Ringquerschnitte mit Wülsten mit dem flexiblen axialen Profilieren, da hierdurch die Endkontur der axialen Wülste verbessert werden könnte. Die Walzstrategie wurde im Modellmaßstab erarbeitet und stichprobenartig im Realmaßstab überprüft.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Near Net Shape Ring Geometries manufactured from spread bulges and flexible profiling methods, Steel Research International, special edition: Metalformlng 2008, Polen, 21.09.-24.09.2008, Volume I, S.382-384
Goldbach V., Hirt G.
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The potenttal ofthe intentional rolling of spread bulges for ring shaped products. Proceedings zur 9th International Conference on Technology of Plasticity, Korea, 07.09.-11.09.2008, S.341-342
Goldbach V , Hirt G.
