Reduktion lokaler Zugspannungen in Werkzeugen der Kaltmassivumformung

Laufzeit:

Start: 1. Juli 2021
Ende: 31. Dezember 2023
Verlängert: 30. Juni 2024

Kurzbeschreibung

Die Entstehung lokaler Spannungen in Kaltmassiumformwerkzeugen hängt maßgeblich von der Bauteilgeometrie ab. Ungleichmäßige Querschnitte sowie Querschnittsübergänge erzeugen axiale und tangentiale Spannungskonzentrationen. Diese Herausforderung zeigt sich in Prozessen der beteiligten Industriepartner durch frühzeitiges Werkzeugversagen an lokalen Elementen. Um die Werkzeuglebensdauer zu verlängern und damit die Wirtschaftlichkeit der Prozesse zu erhöhen, soll die Entstehung der Beanspruchungen anhand eines Modellprozesses untersucht werden. In diesem wird der Einfluss der Ausprägung von Funktionselementen und Querschnittsübergängen auf den Spannungszustand analysiert. Auf Basis des gewonnenen Prozessverständnisses werden Maßnahmen erforscht, welche in Abhängigkeit der Bauteilgeometrie zielgerichtet eine Verbesserung des Spannungszustands ermöglichen. Um die Wirkung der Maßnahmen zur Steigerung der Werkzeuglebensdauer zu bewerten, sollen sie in den Prozessen der beteiligten Industriepartner erprobt werden. Dies ermöglicht zudem eine Analyse der Wirksamkeit in Abhängigkeit des Matrizenwerkstoffs. Zum Einsatz kommen meist Schnellarbeitsstähle oder zugspannungsempfindliche Hartmetalle, für welche eine Reduktion der Zugspannungen besonders relevant ist. Anhand des erarbeiteten Prozessverständnisses sowie den Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz werden die Maßnahmen abschließend hinsichtlich ihrer Eignung zur Verlängerung der Werkzeuglebensdauer bewertet.

Forschungsgruppen

• Massivumformung

Publikationen

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