K03: Umformen

Fertigung durch plastisches Ändern der Form eines festen Körpers. Dabei werden sowohl die Masse, als auch der Zusammenhalt beibehalten

• Räumliche Rohteile

• große Querschnitts- und Wanddickenänderung

• Stofffluss in alle Raumrichtungen

• Überwiegend Druckspannungen

• Druckumformen: Druckspannungszustand im Werkstück vorherrschend -> Stauchen

• Schubumformen: Schubspannungszustand im Werkstück vorherrschend -> Verschieben

• Kaltumformung -> keine Anwärmung

  • Hohe Spannungen

  • Hohe Werkzeugbeanspruchung

  • Hohe Genauigkeit

  • Verfestigung

• Warmumformung (bei Stahl unterteilbar in)

  • Halbwarmumformung: T= 650 und 950°C

  • Warmumformung: T= 1000°C

  • Niedrige Werkzeugbeanspruchung

  • Geringe Verfestigung

  • Hohes Formänderungsvermögen

Werkstoffe mit großer Duktilität, niedrige Kalt- bzw. Warmfließgrenzen geeignet -> krz/kfz, da viele Gleitsysteme und gutes Gleitvermögen

• Eisenwerkstoffe: Kohlenstoffgehalt < 2%

• Aluminium: Nach Stahl der am häufigsten verwendete Werkstoff, niedrige Dichte, gut formbar

• Titanlegierungen: sehr hohe Festigkeit, niedrige Dichte

• Kupfer: gut umformbar, Kupfer-Zinn (Bronze) gut für Gleitlager

Freiformen, wobei eine Werkstückabmessung zwischen meist ebenen, parallelen Wirkflächen vermindert wird.

• Grundverfahren des Schmiedens/Kaltmassivumformens und Modellverfahren für Fließkurve

• Am Anfang elastischer Anteil durch Dehnung von Probe, Maschine, Werkzeug

• Danach exponentieller Anstieg der Kraft aufgrund der Kaltverfestigung

• Ausbauchung durch Reibung an den Stirnflächen (ohne Reibung wäre es ein Idealzylinder)

• Verbesserung des Gefüges

• Höhere Festigkeit und bessere Oberfläche als beim Gießen

• Günstiger Faserverlauf

Beim Gesenkschmieden wird ein Metallrohling durch Druck in ein vorgeformtes Werkzeug (Gesenk) gepresst, um ihn in eine bestimmte Form zu bringen.

• An Werkstückform gebundene Werkzeuge

• Ziel: Maß- und Formgenauigkeit

• Werkzeug enthält Gravur (Negativform des Werkstücks)

• Formgebendes Werkzeug ist die Düse (Matrize)

• Fließ- & Stückgut möglich

• Durchdrücken eines Werkstücks zwischen zwei Werkzeugteilen mittels Stempel

• Stückgutfertigung

• Kombination aus Stoffflussrichtung (Vorwärts-, Rückwärts-, Querfließpressen) und Geometrie (Voll-, Hohl-, Napffließpressen) des Fertigteils charakterisiert Fließpressverfahren vollständig

• Kurze Druckberührzeit (Werkstück sehr warm)

• Hohes Arbeitsvermögen (Erhöhung der Umformkraft)

• Hohe Hubzahl (häufig bei hohen Losgrößen -> hoher Teileausstoß nötig)

Walzen ist stetiges oder schrittweises Druckformen mit einem oder mehreren sich drehenden Werkzeugen mit oder ohne Zusatzwerkzeuge

• Druckspannungen kennzeichnend

• Einteilung anhand der Kinematik des Werkstücks relativ zur Walze

Kaltgewalzte Bänder:

• Riss- und porenfreie Oberfläche

• enge Dickentoleranzen

• Ebenheit