Wick, Dominik: Simulation sowie experimentelle Untersuchung von Materialschädigungen bei Umformprozessen. 2019
Inhalt
- Titelblatt
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Nomenklatur
- 1 Einleitung und Zielsetzung
- 2 Grundlagen und Literaturkenntnisstand
- 2.1 Kaltumformung
- 2.2 Metallphysikalische Grundlagen
- 2.3 Bestimmung des Formänderungsvermögens
- 2.4 Tribosystem
- 2.5 Grundlagen der Materialermüdung
- 2.6 Gewindeherstellung
- 2.7 Walzprozess
- 3 Experimentelle Untersuchungen
- 3.1 Rüsten der Walzmaschine
- 3.2 Ideal ausgewalzte Schraube
- 3.3 Werkstoffbezogene Untersuchungen
- 3.4 Typische Fehleinrichtungen - neue Walzwerkzeuge
- 3.5 Typische Fehleinrichtungen - verschlissene Walzwerkzeuge
- 3.6 Zusammenfassung der typischen Fehleinrichtungen
- 4 FE-Analyse des Walzprozesses
- 4.1 Vorgehensweise
- 4.2 3D-Modelle der Walzwerkzeuge
- 4.3 Geschwindigkeitsbestimmung der beweglichen Walzbacke
- 4.4 Materialmodell
- 4.5 Reibmodell
- 4.6 Schädigungsmodelle
- 5 Simulation des Gewindewalzens – DELTA PT®-Gewinde
- 5.1 Simulation der Vorgeschichte (Pressen)
- 5.2 Aufbau der Gewindewalzsimulation
- 5.3 Simulation der Auffederung der beweglichen Walzbacke
- 5.4 Stadienmuster – Experiment vs. Simulation
- 5.5 Vergleich zum Gleitstauchversuch
- 5.6 Simulation der Rückfederung der elastischen Anteile
- 5.7 Simulation materialflussbedingter Schädigungen
- 5.8 Simulation von Hohlwalzungen
- 5.9 Simulation mit verschlissenen Walzbacken
- 5.10 Simulation des Risswachstums bei unterschiedlichen Materialschädigungen
- 5.11 Zusammenfassende Beurteilung
- 6 Anwendungsbeispiel 1: Spindel
- 6.1 Problemstellung
- 6.2 Simulationsergebnisse der verkürzten Spindel
- 6.3 Simulationsergebnisse der kompletten Spindel
- 6.4 Verifikation der Ergebnisse
- 7 Anwendungsbeispiel 2: Schneckenwelle
- 7.1 Problemstellung
- 7.2 Simulationsergebnisse
- 7.3 Verifikation der Ergebnisse
- 7.4 Detektion einer Hohlwalzung mittels Körperschallwellen
- 8 Auswirkungen der Materialschädigungen auf das Ermüdungsverhalten von Schrauben
- 8.1 Ideal ausgewalzte Schraube
- 8.2 Schrauben mit zahlreichen Materialschädigungen
- 8.3 Schrauben aus verschlissenen Walzwerkzeugen
- 8.4 Mikrostrukturuntersuchungen der Ermüdungsproben
- 9 Zusammenfassung
- 10 Literaturverzeichnis
- 11 Anhang