TY - THES

T1 - Numerische Studie zur mehrachsigen Schmiedeumformung von Al- und Messing- Teilen

AU - Trummer, Patrick

N1 - nicht gesperrt

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Der Schmiedeprozess zeichnet sich durch einen geringen Materialverlust sowie eine gezielte Veränderung des Materialgefüges im Vergleich zu anderen Herstellverfahren aus, ist jedoch durch den Grad der Bauteilkomplexität beschränkt. Die Anwendung des mehrachsigen Schmiedens bietet die Möglichkeit, unter Beibehaltung der Vorteile, komplexere Bauteile zu fertigen. Bei diesem Schmiedeprozess erfolgt die Umformung in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig in einem Arbeitsschritt. Die Verwendung von Aluminium und Messing als Schmiedewerkstoffs ist besonders aufgrund ihrer vielfältigen technischen Verwendung und ihrer geringen Zunderbildung interessant. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Machbarkeit des mehrachsigen Schmiedens von Aluminium- und Messing-Bauteilen. Anhand einer Konzeptstudie eines ausgewählten Bauteils wird versucht die Möglichkeiten, die Probleme und Grenzen der Technologie aufzuzeigen. Der Umformprozess wird mit Hilfe der Finite Elemente Methode unter Verwendung von Simufact Forming simuliert. Als Testbauteil wird eine geometrisch komplexe Einarmschwinge eines Motorrades mit den Testwerkstoffen EN-AW-6082 und EN-AW 7075 gewählt. In einer Grundstudie werden die notwendigen Umformparameter anhand der Simulation gefunden. Dies geschieht durch Optimierung der Vorform, der Werkzeuggestaltung und Prozessführung. Dabei können die Werkzeugbelastung, die nötigen Kräfte und die Effekte der Mehrachsigkeit des Bauteils für Alminiumlegierungen anhand einer Parameterstudie beurteilt werden. Die Ergebnisse können dann als Hilfsmittel für die Konzeptionierung einer Schmiedeanlage herangezogen werden.

AB - Der Schmiedeprozess zeichnet sich durch einen geringen Materialverlust sowie eine gezielte Veränderung des Materialgefüges im Vergleich zu anderen Herstellverfahren aus, ist jedoch durch den Grad der Bauteilkomplexität beschränkt. Die Anwendung des mehrachsigen Schmiedens bietet die Möglichkeit, unter Beibehaltung der Vorteile, komplexere Bauteile zu fertigen. Bei diesem Schmiedeprozess erfolgt die Umformung in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig in einem Arbeitsschritt. Die Verwendung von Aluminium und Messing als Schmiedewerkstoffs ist besonders aufgrund ihrer vielfältigen technischen Verwendung und ihrer geringen Zunderbildung interessant. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Machbarkeit des mehrachsigen Schmiedens von Aluminium- und Messing-Bauteilen. Anhand einer Konzeptstudie eines ausgewählten Bauteils wird versucht die Möglichkeiten, die Probleme und Grenzen der Technologie aufzuzeigen. Der Umformprozess wird mit Hilfe der Finite Elemente Methode unter Verwendung von Simufact Forming simuliert. Als Testbauteil wird eine geometrisch komplexe Einarmschwinge eines Motorrades mit den Testwerkstoffen EN-AW-6082 und EN-AW 7075 gewählt. In einer Grundstudie werden die notwendigen Umformparameter anhand der Simulation gefunden. Dies geschieht durch Optimierung der Vorform, der Werkzeuggestaltung und Prozessführung. Dabei können die Werkzeugbelastung, die nötigen Kräfte und die Effekte der Mehrachsigkeit des Bauteils für Alminiumlegierungen anhand einer Parameterstudie beurteilt werden. Die Ergebnisse können dann als Hilfsmittel für die Konzeptionierung einer Schmiedeanlage herangezogen werden.

KW - Aluminium

KW - Messing

KW - mehrdirektionales Schmieden

KW - FEM-Simulation

KW - Aluminum

KW - brass

KW - multi-axial forging

KW - FEM-Simulation

M3 - Masterarbeit

ER -