Eckart Doege Knihy

Im Rahmen des Forschungsthemas „Begleitende Untersuchungen zu Lärmminderungsmaßnahmen im Preßwerk“ wurden Immissionsmessungen an Pressenarbeitsplätzen durchgeführt, um verallgemeinerungsfähige Aussagen zu gewinnen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wirksamkeit von Lärmminderungsmaßnahmen anhand der Senkung des äquivalenten Dauerschalldruckpegels beurteilt werden kann. Die Kenntnis der energetischen Anteile der Hauptlärmquellen an der Gesamtimmission ermöglicht eine bessere Einstufung der Maßnahmen. Multispektren der Lärmimmission an den Arbeitsplätzen liefern grundlegende Informationen zu den Hauptlärmquellen. Die Vorgehensweise erlaubt Massenuntersuchungen während des laufenden Betriebs und statistische Auswertungen. Pressenarbeitsplätze liegen im Direktschallfeld des Lärms, weshalb Maßnahmen an den Hauptlärmquellen ansetzen müssen. Presse, Vorgang und Werkstück sind die Hauptlärmquellen, während Abfall- und Eigengeräusche eine geringere Rolle spielen. Eine ganzheitliche Vorgehensweise ist für effektive Lärmminderung erforderlich. Klein- und mittelständische Unternehmen sind besonders betroffen, da hier weniger Maßnahmen zur Lärmminderung vorhanden sind. Mechanisierung der Werkstückhandhabung und Automatisierung bieten Lärmminderungseffekte. Eine wesentliche Möglichkeit zur Lärmsenkung besteht in der Verringerung der Geschwindigkeiten, etwa der Pressenhubzahl. Arbeitsraumabschirmungen sollten eine hohe Absorptionsfähigkeit aufw

Das Handbuch Umformtechnik ist das neue Standardwerk fA1/4r Ingenieure, ambitionierte Studenten und Wissenschaftler. Es A1/4berzeugt durch die kompakte und A1/4bersichtliche Darstellung grundlegenden Wissens und komplexer Inhalte fA1/4r die wissenschaftliche Arbeit und die industrielle Praxis.In den Kapiteln Grundlagen der Umformtechnik, Blechumformung, Massivumformung und Umformmaschinen werden ausgehend von den metallografischen, plastomechanischen und tribologischen Grundlagen aktuelle Technologien und Verfahren vorgestellt. Zahlreiche Grafiken illustrieren die Inhalte. Aktuelle Forschungsergebnisse sowie Erfahrungen aus A1/4ber 50 Jahren universitArer Forschung und Lehre machen das Buch zu einem hilfreichen Handwerkszeug fA1/4r den Umformtechniker.

Im Karosseriebau werden hochfeste Stähle und Aluminiumlegierungen eingesetzt, um das Fahrzeuggewicht und den Energieverbrauch zu reduzieren. Beim Durchsetzfügen höherfester Stähle sind größere Fügekräfte erforderlich, was zu höheren Pressungen an den Werkzeugflächen führt. Bei Aluminiumlegierungen kommt es zur Anhaftung des Materials an den Fügewerkzeugen, was den Werkzeugverschleiß erhöht. Ziel des Projekts ist der Nachweis der Einsatzmöglichkeiten von Keramik in hochbelasteten Bereichen von Durchsetzfügewerkzeugen, um die Standmenge zu erhöhen. Es wurden Zirkonoxid und Mischkeramiken ausgewählt, wobei geometrische Verhältnisse und Werkzeugbelastungen berücksichtigt wurden. Ein numerisches Modell berechnete die Spannungs- und Formänderungsverteilung in den keramischen Werkzeugkomponenten. Die Integration der Keramiken ins Werkzeug erfolgte durch Einschrumpfen. Verwendet wurden die Aluminiumlegierung AA6016 T4 und der hochfeste Stahl DP600+Z. Im Rahmen der Forschung wurden Verfahrenshinweise für das Clinchen dieser Materialien mit Standard- und Keramikwerkzeugen erstellt. Bei AA6016 T4 zeigte sich, dass der Werkzeugverschleiß keine Auswirkungen auf die Fügeelementqualität hatte. Keramische Komponenten in Stempeln und Ambossen sind jedoch aufgrund unzureichender Dauerfestigkeit für das Fügen von hochfesten Stählen ungeeignet. Die Entwicklung keramisch bestückter Werkzeuge für Aluminiumblechwerkstoffe verspricht Erfolg, da die S

Die Untersuchungen des Gleitziehbiegens von Tailored Blanks haben wichtige Grundlagen für die sichere Werkstück- und Prozessauslegung des weniger verbreiteten Profilierverfahrens geschaffen. Durch seitlich verstellbare Matrizen können reproduzierbar belastungsangepasste Profile mit unterschiedlichen Querschnitten hergestellt werden. Der Einsatz von Tailored Blanks erweitert das Anwendungsspektrum erheblich. In den Untersuchungen wurde das Gleitziehbiegen umfassend simuliert, wobei die seitliche Werkzeugverstellung ein großes Problem hinsichtlich stabiler Kontaktbedingungen darstellte. Dieses Problem wurde durch die Kombination von Crash-Kontakten mit PAM-STAMP gelöst. Die Erzeugung der Netzgeometrien bei Tailored Blanks bleibt jedoch herausfordernd, da sie mit Standardvernetzern unzureichend vernetzt werden können. Mehrere Werkzeugstadien wurden untersucht, um die Qualität der Teile zu verbessern. Eine Reduzierung der Matrizenhöhe verringert den Kontaktbereich und ermöglicht neue Profilgeometrien. Die visioplastische Auswertung zeigte eine gute Übereinstimmung zwischen Versuchen und Simulationen, wobei die vergleichende Auswertung nur an den Biegekanten sinnvoll ist. Es wurde eine starke Abhängigkeit der Werkstückgeometrie von der Innengeometrie der Matrize festgestellt. Nach Modifikationen der Versuchsanlage konnten Tailored Blanks unter konstanten Reibbedingungen zu U-Profilen umgeformt werden. Schmierstoffvariationen führte

Nach einer längeren Produktionsunterbrechung kann es beim Anlauf von Umformanlagen aufgrund thermischer Dehnungen zu Ausschussteilen kommen. Ziel der Untersuchungen war die Verkürzung der Anlaufzeit bis zur stabilen Fertigung von Gutteilen. Das Maschinenanlaufverhalten wurde mithilfe eines an einem realen System abgestimmten Simulationsmodells untersucht. Die Simulation des thermischen Verhaltens erwies sich als nützlich zur Vorhersage thermischer Effekte und zur Erprobung von Verbesserungsmaßnahmen. Anhand von zwei typischen Umformanlagen – einer doppeltwirkenden mechanischen Tiefziehpresse und einer schnelllaufenden Stufenpresse – wurden die thermisch bedingten Verlagerungen an den Wirkelementen des Werkzeugs beim Anlauf nach einer Produktionsunterbrechung analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Einflüsse von Werkzeug, Umformprozess und Presse vergleichbare Größenordnungen aufweisen. Es ergaben sich zwei Gruppen von Verbesserungsmaßnahmen: Konstruktive Maßnahmen zur Minderung thermischer Einflüsse an der Presse, die bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden sollten, sowie Maßnahmen am Werkzeug und organisatorische Anpassungen des Umformprozesses, die in der Verantwortung des Pressenbetreibers liegen. Eine kombinierte Kühl- und Heiztemperierung der Werkzeuge sowie eine Temperierung der Presse über das Schmiersystem erwiesen sich als wirksame Verbesserungen. Abschließend wurde eine geregelte Werkzeugtemperierung

Der Werkstoff Magnesium eignet sich aufgrund seiner geringen Dichte besonders gut für den automobilen Karosserieleichtbau. Neben der Umformung, insbesondere von Magnesiumblechen, spielt das Fügen der Bauteile eine entscheidende Rolle. Da Magnesium stofflich nicht fügbar ist, gewinnen umformtechnische Fügeverfahren wie das Durchsetzfügen an Bedeutung. Für das Umformen und Fügen muss Magnesium temperiert werden, da es bei Raumtemperatur nur eingeschränkt umformbar ist. Verschiedene Temperierungsmethoden wurden untersucht, und es wurden zwei Anlagentechniken entwickelt. Am IFUM in Hannover wurde der Fügeprozess konduktiv erwärmt, während am LUT in Dresden elektrische Widerstandserwärmung zum Einsatz kam. Optimale Prozessparameter für das temperierte Durchsetzfügen von Magnesiumblechen wurden ermittelt, wobei die Heizzeit zur Erwärmung der Fügestelle minimiert wurde. Diese beträgt für beide Anlagentechniken etwa 6 Sekunden. Für die Magnesiumknetlegierungen MgAl3Zn1 (AZ31) und MgAl6Zn1 (AZ61) ist eine Temperierung auf T = 250°C erforderlich. Die Fügepunktqualität wurde hinsichtlich geometrischer Ausbildung, Werkstoffverhalten, Verbindungsfestigkeit und Korrosionsanfälligkeit bewertet. Zudem wurde der Einfluss von Vorverfestigungen auf den Fügeprozess untersucht, wobei festgestellt wurde, dass für das Fügen im Bodenbereich eine höhere Temperierung von T > 275°C notwendig ist.

Es sollten Grundlagen für eine sichere Werkzeug- und Prozessauslegung der temperierten Magnesium-Blechumformung geschaffen werden. Am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Universität Hannover wurde ein temperiertes Werkzeugsystem gefertigt, basierend auf thermischen Auslegungen des Instituts für Wärmetechnik und Thermodynamik (IWTT) der Technischen Universität Bergakademie Freiberg. Zunächst wurden die mechanischen Kennwerte von Magnesium- und Aluminiumlegierungen in Abhängigkeit von Temperatur und Umformgeschwindigkeit ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fließspannungen mit steigender Temperatur abnehmen und die Formänderungen bis zum Versagen zunehmen. Dies ist bei Magnesiumlegierungen auf die Aktivierung weiterer Gleitebenen zurückzuführen. Zudem sinken die Fließspannungen bei Magnesiumlegierungen bei erhöhten Temperaturen nach Erreichen eines Maximums, was auf Entfestigungsvorgänge hinweist. Anschließend wurden experimentelle Untersuchungen zum Umformverhalten von Feinblechen aus Magnesiumknetlegierungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Grenzziehverhältnis mit zunehmender Temperatur ansteigt, wobei der Anstieg bei Magnesiumfeinblechen stärker ausgeprägt ist als bei Aluminiumlegierungen. Untersuchungen mit partiell beheizbaren Tiefziehwerkzeugen belegen, dass die Umformgrenzen im Vergleich zu homogener Beheizung deutlich gesteigert werden können. Zudem wurde das thermodynamische Gesa

Blechverarbeitende Unternehmen sind auf wirtschaftliche Entwicklung und zuverlässige Werkzeuge angewiesen. Oft erfolgt die Konstruktion neuer Blechteile und Werkzeuge nach dem Prinzip „Trial and Error“, wobei Erfahrungswerte aus bestehenden Produkten unzureichend genutzt werden. In diesem Forschungsvorhaben wurde ein Informationssystem für Werkzeuge der Blechumformung entwickelt, das durch die Bereitstellung technologischer Informationen die Planungsqualität verbessert. Die ständige Verfügbarkeit administrativer und technologischer Erfahrungsdaten aus bereits gefertigten Werkzeugen ermöglicht eine effektive Fehlerprävention. Das flexible System bildet den gesamten unternehmensspezifischen Werkzeuglebenslauf ab, von der Planung bis zum Recycling. Während der Lebensphasen werden werkzeugbezogene Daten erfasst und bereitgestellt, wobei Erfahrungswissen dokumentiert wird, das insbesondere in der Planung zur kontinuierlichen Prozessverbesserung genutzt werden kann. Die komfortable Konfiguration des Werkzeuginformationssystems erlaubt eine Anpassung der Prozessläufe und der zu erfassenden Informationen an unterschiedliche Unternehmen mit minimalem Programmieraufwand. Die Funktionalität und Flexibilität des Systems wurden durch verschiedene Realprozesse während der Pilotphase nachgewiesen.

Blechstanzteile sind in einer Vielzahl technischer Produkte als mechanische Bauteile zu finden und werden in großen Mengen auf Schnellläuferpressen produziert. Ein Nachteil des Scherschneidens ist der Werkzeugverschleiß, insbesondere an Stempeln, wo Mantel- und Stirnflächenverschleiß auftreten. Dieser Verschleiß beeinträchtigt die Schnittflächenqualität, die mit zunehmendem Verschleiß abnimmt, und wird durch die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück während des Schneidprozesses verursacht. Maschinenschwingungen können die Reibung erhöhen, indem sie den Stempelweg beeinflussen, was zu einer Verlängerung des Kontaktweges und einer Erhöhung der Relativgeschwindigkeit führt. In einem Projekt wurden zwei mechanische Schnellläuferpressen untersucht, um die kritischen Frequenzbereiche der Stößelschwingung zu bestimmen. Mit Modalanalyse und Betriebsschwingungsanalyse wurde eine kritische Schwingfrequenz von etwa 150 Hz identifiziert, die den größten Werkzeugverschleiß verursachte. Ein Reibungsdämpfer, dessen Parameter manuell optimiert wurden, konnte diesen Frequenzbereich dämpfen und die Schwingungsamplitude im Frequenzspektrum um die Hälfte reduzieren. Modellgestützte Methoden wurden zur konstruktiven Auslegung des Dämpfers eingesetzt. Langzeitverschleißuntersuchungen zeigten eine Verschleißreduktion von nahezu 50 % bei einer Schnellläuferpresse im dämpfungsoptimierten Zustand nach 100.000 Hüben im Vergleich zum Ausgangszustand.