Investigation of Ball Spinning

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Für die Produktion von gewichtsreduzierten Bauteilen kommen verstärkt inkrementelle Umformprozesse wie beispielsweise Kugeldrücken zur Anwendung. Der Einsatz solcher Technologien erfordert ein hohes Maß an Material- und Prozessverständnis. Diese Doktorarbeit gibt einen Überblick über das Kugeldrücken sowie dessen Modifikationen. Es wird eine Berechnungsmöglichkeit gezeigt, welche es ermöglicht die Umformkräfte beim Kugeldrücken vorherzusagen. Diese Methode wurde mit Experimenten und numerischen Simulation verglichen und überprüft. Eine genauere Betrachtung des Prozesses zeigt die Abhängigkeit von Prozessparametern auf das Schädigungsverhalten während der Umformung. Es wird ein 2D Finite Element Model vorgestellt um das Schädigungsverhalten von Kugeldrücken vorherzusagen. Die Ergebnisse zeigen den Trend von Parameterveränderungen für eine schädigungsminimierte Prozessauslegung. Der Eigenspannungszustand nach der Umformung hat einen entscheidenden Einfluss auf die Vorhersage von Lebens- und Betriebsdauer eines Bauteiles. Die Modelle der kinematischen und isotropen Verfestigung divergieren vor allem bei Prozessen mit wechselnder Verformungsrichtung wie beispielsweise dem Kugeldrücken. Mithilfe der Finiten Elemente Simulation können die Unterschiede zwischen den Verfestigungsmodellen beim aufweitenden Kugeldrücken gezeigt werden. Es wird eine Methode präsentiert um diese Modelle zu kombinieren und mit Experimenten zu kalibrieren. Dies ermöglicht eine exaktere Vorhersage des Eigenspannungszustandes sowie die davon abhängige Lebensdauer eines Bauteiles.

Details

Titel in ÜbersetzungUntersuchung des Kugeldrückverfahrens
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2016