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Johannes Stock
Einfluss des maschinellen Oberflächenhämmerns auf die Oberflächeneigenschaften von Umformwerkzeugen
Im Rahmen dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass unter Einsatz des maschinellen Oberflächenhämmerns die verfahrenstechnischen Grenzen des Karosserieziehens erweitert werden können.
Das in der Daimer AG eingesetzte Hämmersystem basiert auf einem pneumatischen Wirkprinzip. Dieses Hämmersystem wird in der Arbeit mittels analytischer Ansätze, Simulationen sowie experimenteller Versuche analysiert, um die Systemkräfte sowie die Verfahrensparameter des Hämmerns zu identifizieren. Ferner wurden unter der Kenntnis des Einflusses des Oberflächenhämmerns auf die Oberflächentopografie verschiedene Oberflächenstrukturen erzeugt. Dabei stand im Vordergrund, eine möglichst breites Reibwertspektrum durch die verschiedenen Oberflächenstrukturen zwischen Werkzeugoberfläche und Blech zu erzielen. Abschließend wurden an einem Versuchswerkzeug verschiedene Oberflächenstrukturen aufgebracht, wodurch eine optimierte Reibwertverteilung auf dem Versuchswerkzeug erstellt wurde. Mittels dieser Reibwertverteilung konnte der Blechfluss während des Tiefziehens begünstigt und eine erhöhte Ziehtiefe erreicht werden.
Somit konnte durch Simulationen wie auch durch experimentelle Versuche bestätigt werden, dass Umformwerkzeuge durch maschinelles Oberflächenhämmern mit gezielten Oberflächenstrukturen derart versehen werden können, dass lokal gezielte Reibwerte erzeugt werden können, um den Materialfluss des Bleches während des Umformprozesses zu begünstigen.
Das in der Daimer AG eingesetzte Hämmersystem basiert auf einem pneumatischen Wirkprinzip. Dieses Hämmersystem wird in der Arbeit mittels analytischer Ansätze, Simulationen sowie experimenteller Versuche analysiert, um die Systemkräfte sowie die Verfahrensparameter des Hämmerns zu identifizieren. Ferner wurden unter der Kenntnis des Einflusses des Oberflächenhämmerns auf die Oberflächentopografie verschiedene Oberflächenstrukturen erzeugt. Dabei stand im Vordergrund, eine möglichst breites Reibwertspektrum durch die verschiedenen Oberflächenstrukturen zwischen Werkzeugoberfläche und Blech zu erzielen. Abschließend wurden an einem Versuchswerkzeug verschiedene Oberflächenstrukturen aufgebracht, wodurch eine optimierte Reibwertverteilung auf dem Versuchswerkzeug erstellt wurde. Mittels dieser Reibwertverteilung konnte der Blechfluss während des Tiefziehens begünstigt und eine erhöhte Ziehtiefe erreicht werden.
Somit konnte durch Simulationen wie auch durch experimentelle Versuche bestätigt werden, dass Umformwerkzeuge durch maschinelles Oberflächenhämmern mit gezielten Oberflächenstrukturen derart versehen werden können, dass lokal gezielte Reibwerte erzeugt werden können, um den Materialfluss des Bleches während des Umformprozesses zu begünstigen.
Schlagwörter: Hämmern; Klopfen; Reibung; Strukturierung; Werkzeug
Schriftenreihe des Zentrums für Konstruktionswerkstoffe (MPA + IfW): "Werkstofftechnologie"
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Matthias Oechsner, Darmstadt
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