Universalumformpresse
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Schließverhalten von verschiedenen Fehlstellen in diversen Blockgussformaten: Die Schwerpunkte bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Schmiedeteile liegen, neben der Formgebung, auf dem Schließen von vorhandenen Gussfehlern und der Transformation des Gussgefüges in ein Umformgefüge. Dabei tritt das Problem auf, dass die Art und Größe von Hohlstellen bei großen Stückgewichten im Gusszustand durch zerstörungsfreie Prüfverfahren nicht in ausreichender Genauigkeit detektiert werden kann. Zerstörende Prüfverfahren hingegen sind mit hohen Kosten verbunden. Für eine Minimierung der Strukturfehler der Schmiedeblöcke ist es erforderlich, den Umformgrad derart einzustellen, dass eine ausreichende Durchschmiedung in der Kernzone stattfindet. Die Frage die sich hierbei zwangläufig stellt ist, welchen Wert ein derartiger Umformgrad in Abhängigkeit diverser Prozessparameter aufweisen sollte. Die Lösung für diese Problemstellung soll in einem vom Institut für Metallformung der TU Bergakademie Freiberg durchgeführten Projekt an natürlichen Hohlstellen erarbeitet werden. Entwicklung einer Schmiedetechnologie für Silberlegierungen: Nachdem am Institut für Metallformung bereits seit längerem die Umformbarkeit von Silber- aber auch Gold- und Platinlegierungen unter hohem Sicherheitsaufwand an Umformsimulatoren untersucht wird, sind natürlich für den Industriepartner die Umformtechnologien im industriellen Maßstab von großer Bedeutung. Dafür wurde die Universalpresse eingesetzt, um das Schmiedefenster für die fehlerfreie/rissfreie Umformung von diversen Silberlegierungen zu identifizieren. Technologieentwicklung zur Rohrherstellung aus Spezialwerkstoffen: Das Lochen von zylindrischen Blöcken zu Rohrluppen ist bei der Präzisionsrohrherstellung ein qualitätsbestimmender Prozessschritt, der im starken Maße von der Werkzeuggestaltung, dem Werkstoff und den Verarbeitungsbedingungen beim Lochpressen bestimmt wird. Besonders bei hochlegierten Stählen treten infolge der Temperaturveränderungen während des Pressvorganges und des geringen Umformvermögens Innen- und Außenrisse an der Luppe auf. Die Untersuchungen erstrecken sich auf die Erfassung des Umformvermögens der Werkstoffe mit zahlreichen Pressversuchen unter praxisähnlichen Bedingungen und dienen zur Ermittlung einer optimalen Werkzeugkonstruktion und Prozessführung. Zusätzlich sollen die technologischen Einflussgrößen erstmalig kombiniert miteinander betrachtet werden. EMPA, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt: Technologieentwicklung zur Umformung von Formgedächtnislegierungen auf Eisenbasis: Bei der Verarbeitung von Formgedächtnislegierungen ist es wichtig, ein sehr feines homogen verteiltes Gefüge im Werkstoff einzustellen, um letztendlich den Formgedächtniseffekt optimal auszureizen. Dafür existieren bislang nur Erfahrungen bei der Verarbeitung von Formgedächtnislegierungen auf Basis von NiTi. Diese Werkstoffe sind jedoch sehr kostenintensiv, weshalb eine neue Legierung auf Eisenbasis mit Partnern aus der Schweiz und Österreich entwickelt wurde. Allerding gibt es dafür überhaupt keine Anhaltswerte zur Technologieentwicklung, die nun an der Presse und nachfolgenden Warmumformschritten erarbeitet werden müssen. Die entstehenden Applikationen sollen abschließend im Bauingenieurbereich Verwendung finden. Untersuchungen zur Tiefziehbarkeit von gießgewalzten und gewalzten Magnesiumlegierungen: Ziel dieses, am Institut für Metallformung angesiedelten, Projektes war es, 100 fehlerfreie Kofferhalbschalen (keine Risse, keine Falten bis in den Flankenbereich) mit einer noch zu entwickelnden Blechumformtechnologie herzustellen. Damit soll die Prozesskette des Magnesiums dahingehend erweitert werden, dass am Institut für Metallformung die Herstellung von Magnesiumhalbzeugen bis hin zu Demonstratorbauteile im Labormaßstab abgebildet werden können. Durch die Studie bot sich erstmalig am Institut für Metallformung die Möglichkeit in Verbindung mit der 10 MN ölhydraulischen Universalumformpresse Bauteile abzupressen. Für die Versuche kam ein beheizbares Werkzeug, welches vor einiger Zeit zum Tiefziehen von Magnesiumblechen für Kofferschalen unter Ausnutzung einer andersartigen Pressenkinematik eingesetzt wurde, zum Einsatz. Als Versuchsmaterial wurde gieß- und warmgewalzte als auch abschlussgeglühte Bleche mit einer Enddicke von 1,3 mm Verwendung vorgeschlagen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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10 MN-Universalumformpresse – Motivation und Möglichkeiten. MEFORM Tagungsband 2012
Lehmann
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Coupled Simulation of the System “Workpice-Dies-Forging Press” by Finite Element Model. MEFORM Tagungsband 2012
Vlasov, Maximov, Lehmann, Dedov
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Experimentelle Untersuchungen zur Kerndurchschmiedung beim Freiformschmieden. MEFORM Tagungsband 2013
Wiesner, Lehmann
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Magnesium – die Herausforderungen für die Massivumformung. 2. VDI-Fachkonferenz Warmmassivumformung 2013
Graf, Ullmann, Kawalla
