Suchen

Massivumformung

Einfache rotationssymmetrische Bauteile lassen sich kombiniert bearbeiten

Seite: 2/4

Firma zum Thema

Die Integration der Lochoperation in den Präzisionsschmiedeprozess verkürzt die Prozesskette beim Schmieden von Bauteilen mit Hohlräumen und erhöht damit die Wirtschaftlichkeit. Im Rahmen eines am IPH durchgeführten Forschungsprojektes („Untersuchungen zum kombinierten Umformen und Lochen“) wurde das kombinierte Verfahren, unter Variation ausgewählter Schmiedeparameter und Analyse von deren Einflüssen auf die Bauteilqualität, untersucht.

Werkzeugprinzip und Prozessschritt

Für das durchgeführte Projekt wurde ein neues Werkzeugkonzept mit einer speziell an den kombinierten Prozess angepassten Wirkungsweise entwickelt und erprobt (Bild 1 – siehe Bildergalerie). Nach dem Schließvorgang der Gesenkhälften wird der Oberstempel in den Gravurhohlraum eingefahren und verdrängt dabei Material aus der Mitte des Schmiederohteils bis zur vollständigen Gravurfüllung. Federelemente halten dabei die Gesenkhälften gegen den steigenden Gravurinnendruck zusammen.

Bildergalerie

Um einen zu starken Werkzeugverschleiß infolge des Stauchens und Breitens des in der Gravur eingeklemmten Spiegels während des Lochens zu umgehen, wurde für den Unterstempel eine bedarfsgerechte Freischaltvorrichtung in Form einer Abschervorrichtung konzipiert (Bild 1). Nach Abschluss der Umformung steigt der Innendruck durch die fortlaufende Bewegung des Oberstempels rapide an.

Der Freischaltmechanismus gibt den Unterstempel nach unten frei, indem die Abscherstifte der Vorrichtung abgeschert werden, wenn die auf den Unterstempel wirkende Kraft einen eingestellten Wert übersteigt. Der Spiegel wird durch den Oberstempel samt Unterstempel so weit nach unten gedrückt, bis das Werkstück vollständig gelocht ist. Abschließend wird der Oberstempel aus dem Werkstück zurückgezogen.

Die beiden Gravurhälften werden geöffnet und das gelochte Schmiedestück sowie der Spiegel können dem Werkzeug entnommen werden. Das grundlegende Verfahrensprinzip des kombinierten Umformens und Lochens im geschlossenen Gesenk ist in Bild 2 dargestellt. Die Versuche zum kombinierten Warmlochverfahren wurden anhand einer einfachen Rotationsgeometrie durchgeführt.

Versuche benötigten unterschiedliche Parameter

Bei den bisher durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden die Auswirkungen von Werkstückwerkstoffen, variierenden Einsatzmassen, Werkzeugbeschichtungen und Schmiedetemperaturen auf die Bauteilqualität, die Abmessungen, die Oberflächengüte, den Faserverlauf, die Gefügeausbildung und die Härte untersucht. Für die Gesenke wurde der Werkstoff 1.2365 unbeschichtet und mit TiB2-Beschichtung verwendet. Bei dem Bauteil kamen die Werkstoffe 16MnCr5 und 38MnVS6 zum Einsatz.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 274732)