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Fertigungstechnik VL 4: UmformenUmformen Fertigungstechnik Vorlesung 04 Technische Universität Berlin Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. E. Uhlmann Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 1 Fertigungstechnik VL 4: Umformen Inhalt          Einteilung nach DIN 8582 Theoretische Grundlagen Druckumformen Zugdruckumformen Zugumformen Schubumformen Biegeumformen Sonderverfahren Zusammenfassung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 2 Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers; dabei werden sowohl die Masse als auch der Zusammenhalt beibehalten. Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 3 Fertigungstechnik VL 4: Umformen Definitionen der Umformverfahren Umformung eines festen Körpers, wobei der plastische Zustand im wesentlichen herbeigeführt wird durch eine… Druckumformen (DIN 8583) … ein- oder mehrachsige Druckbeanspruchung. Zugdruckumformen (DIN 8584) … zusammengesetzte Zug- und Druckbeanspruchung. Zugumformen (DIN 8585) … ein- oder mehrachsige Zugbeanspruchung. Biegeumformen (DIN 8586) … Biegebeanspruchung. Schubumformen (DIN 8587) … Schubbeanspruchung. Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 4 Fertigungstechnik VL 4: Umformen Fertigungsbeispiele Warmumformung Gesenkschmieden einer Kurbelwelle (Video) Profil-Längswalzen von Ringen (Video) Schmieden von Achszapfen (Video) © Infostelle Deutsche Massivumformung e. V. Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 5 kf ist die zu verzeichnende Kraft bezogen auf die jeweilige momentane Querschnittsfläche. h. die zur Einleitung und Aufrechterhaltung einer bleibenden Formänderung im einachsigen Spannungszustand erforderlich ist. l  dl ⇒ ϕ = ln 1  l  l0  dϕ dt k f = f (ϕ. kf . ϕ . Dr. Dr. φ. εij. c. Rp0. ϑ) ϑ: Temperatur des Umformguts Quelle: Dubbel – Taschenbauch für den Maschinenbau Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. σij Verwendete Größen in der Verformungskunde E.2. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 6 .-Ing. σij Logarithmische Formänderung (Umformgrad) dϕ := Formänderungsgeschwindigkeit ϕ = Bei Volumenkonstanz gilt φ1 + φ2 + φ3 = 0 Formänderungsfestigkeit Die Formänderungsfestigkeit kf ist die Spannung.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Kennwerte der Verformungskunde Übliche Größen in der Festigkeitslehre E. c. Quelle: Doege. so dass hierfür keine allgemein gültigen Gleichungen angegeben werden können.  Umformtemperatur (Kalt-.-Ing. Halbwarm.  Reibungsverhältnisse.  Werkstückmaterial. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 7 . Der Betrag der erforderlichen Umformkraft wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Umformkraft Die für einen Umformprozess erforderliche Kraft ist von der Umformmaschine aufzubringen und somit für die Wahl der Maschine von entscheidender Bedeutung. Dr. Dr. unter anderem:  Werkstückgeometrie.oder Warmumformung). h. Behrens – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Daher sind für jeden betrachteten Prozess spezifische Gleichungen anzuwenden. Fges = Fid + FR + FSch + FB Fid : ideelle Umformkraft FSch : Schiebungsanteil FR : Reibanteil FB : Biegeanteil Die Berechnung der einzelnen Kraftanteile ist stark vom betrachteten Umformverfahren abhängig. 6 bis 113 % 100 % bis 147 % hoch gering sehr gering Genauigkeit1 Oberflächengüte Rz Fließspannungen f (T. Dr. Werkstoff) „Umformkosten“ VDW-Studie 1991 Darmstadt Spanende Nacharbeit 1 IT: ISO-Toleranz Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Halbwarm.480°C - 20°C Werkstückgewichte 0. c.05 – 1500 kg 0. Dr. Werkstoff) Umformvermögen f (T.001 – 30 kg IT 13 -16 IT 11 .-Ing.und Kaltumformen Umformung warm halb warm kalt Temperatur (Stahl) 950°C .1200°C 680°C . h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Vergleich Warm-. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 8 .14 IT 8 -11 > 50 – 100 µm > 30 µm > 10 µm ~ 20 – 30 % ~ 30 – 50 % ~ 100% φ<6 φ<4 φ < 1.001 – 50 kg 0.800°C 20°C Temperatur (Aluminium) 420°C . © ThyssenKrupp Steel Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Auch Kunststoffteile werden tiefgezogen (Joghurtbecher). Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 9 .-Ing.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstoffe Das Werkstück ist beim Umformen in der Regel aus Metall bzw. • makroskopisch homogenes Eigenschaftsbild Beispiel: Metall-Matrix mit Keramik-Partikeln (Siliziumcarbid. Verbundwerkstoffe: • heterogene Werkstoffe. einer schmelzmetallurgisch oder pulvermetallurgisch hergestellten Metall-Legierung oder aus einem Verbundwerkstoff. Coils geliefert. Bornitrid). welche dann zu Platinen geschnitten werden. Dr. Dr. c. Für die Blechverarbeitung wird der Werkstoff vorwiegend in sog. h. • Bestandteile aus unterschiedlichen Werkstoffhauptgruppen. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 10 . Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h.-Ing. c. Dr. c.-Ing. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Druckumformen Obergesenk Werkstück Werkstück Walzen Untergesenk Gesenkformen Werkzeug Prägestempel Werkstück Matrize Eindrücken Freiformen Durchdrücken Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 11 . Dr. Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 12 . Dr.-Ing. h. c. Dr. Dr.-Ing. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung der Walzverfahren nach DIN 8583 Walzen Längswalzen FlachLängswalzen Querwalzen ProfilLängswalzen FlachQuerwalzen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Eckart Uhlmann ProfilQuerwalzen Schrägwalzen FlachSchrägwalzen Technische Universität Berlin ProfilSchrägwalzen FT VL 4 Folie 13 . Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Prinzip des Walzens Definition nach DIN 8583 Walzen ist stetiges oder schrittweises Druckformen mit einem oder mehreren sich drehenden Werkzeugen (Walzen). h. c. y Fließscheide l0 h1 h0 v0 l1 v1 vF 0. Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.5∆h Ausgangshöhe Endhöhe Ausgangslänge Endlänge Eintrittsgeschwindigkeit Austrittsgeschwindigkeit Walzengeschwindigkeit Geschwindigkeit in der Fließzone R Radius der Walzen n Drehzahl der Walzen h0 h1 l0 l1 v0 v1 vu vF XE R Definition Die Geschwindigkeit an der Fließscheide ist gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen. ohne oder mit Zusatzwerkzeugen. Eckart Uhlmann v F = vu = 2πRn v1 > vF > v0 Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 14 .-Ing. Dr. Dr. Dr. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Beispiele für Querwalzen und Längswalzen Profilwalze Sattel Werkstück Werkstück Flach-Längswalzen von Band oder Blech Profil-Längswalzen von Profilstäben Walze Walze Werkstück Flach-Querwalzen: Glattwalzen im Einstechverfahren Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. Eckart Uhlmann Werkstück Profil-Querwalzen: Gewindewalzen im Einstechverfahren Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 15 . c. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 16 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Beispiele für Profil-Längswalzen und Schrägwalzen Walze Walze Werkstück Werkstück Profil-Längswalzen von Vierkantrohren Walze Werkstück Walze Werkstück Flach-Schrägwalzen: Glattwalzen von Stäben im Durchlaufverfahren Profil-Schrägwalzen: Gewindewalzen im Durchlaufverfahren Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h.-Ing. Dr. c. Dr.-Ing. Dr. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 17 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Gerüstbauarten 3-Walzengerüst 12-Walzengerüst 6-Walzengerüst Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. c.-Ing. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 18 . Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. Dr.-Ing. gegen einander bewegten Werkzeugen. Freiformen Recken Schlichten (SchlichtRecken) Rundkneten Aufweiten Breiten Stauchen Beihalten Absetzen durch Recken Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c. Die Werkstückform entsteht dabei durch freie oder festgelegte Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung der Freiformverfahren nach DIN 8583 Definition nach DIN 8583 Freiformen ist Druckumformen mit nicht oder nur teilweise die Form des Werkstückes enthaltenden. Dr. Eckart Uhlmann Treiben Schweifen Flachprägen Technische Universität Berlin Dengeln Anstauchen FT VL 4 Folie 19 . h. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Treiben Schweifen Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 20 . h. c. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Beispiele für Freiformverfahren Werkstück Sattel Werkstück Sattel Knetbacken Sattel Werkstück Recken von Vollkörpern Ausgangsform des Werkstücks Rundkneten im Vorschubverfahren Endform des Werkstücks Ausgangsform des Werkstücks Stempel Endform des Werkstücks Breiten Ausgangsform des Werkstücks Treibwerkzeug Endform des Werkstücks Schweifhammer Werkstück Stauchbahn Werkstück Werkstück Stauchplatte Stauchen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Dr. h.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Gesenkformen Eindrücken Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 21 . c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. die das Werkstück ganz oder zu einem wesentlichen Teil umschließen und dessen Form enthalten (abformende Gestalterzeugung). Gesenkformen Gesenkformen mit teilweise umschlossenem Werkstück Formrecken Reckstauchen Formrundkneten Gesenkformen mit ganz umschlossenem Werkstück Formstauchen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung der Gesenkformverfahren nach DIN 8583 Definition Gesenkformen Gesenkformen ist Druckformen mit gegeneinander bewegten Formwerkzeugen (Gesenken). Dr. Eckart Uhlmann Anstauchen im Gesenk Formpressen ohne Grat Formpressen mit Grat Technische Universität Berlin Gesenkdrücken FT VL 4 Folie 22 . h. c.-Ing. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Beispiele für Gesenkformverfahren a b c d e Werkstück Anstauchgesenk Formsattel Formstempel Gesenk c a c a Formstauchen a b a a d a a a Reckstauchen Anstauchen im Gesenk Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Eckart Uhlmann e e Formpressen ohne Grat Technische Universität Berlin Formpressen mit Grat FT VL 4 Folie 23 . c.-Ing. Dr. c. h.-Ing. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 24 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkzeugmaschinen Walzmaschine © Metalpres © CORUS Strangpresse für Aluminiumprofile © Lasco Hydraulische Presse zur Massivumformung © Schuler Hydraulische Medaillenprägepresse Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Dr. Eckart Uhlmann © SMS Eumuco GmbH Stadienfolge beim Gesenkschmieden von Pleuelstangen Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 25 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstückbeispiele geprägte Münzen und Schlüssel © Ex-Cell-O GmbH kaltgewalzte Verzahnungen an Wellen aus CrMo-Stahl © Schletter GmbH Strangpressprofil aus Aluminium (Seitenwand eines Verkaufständers) Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c. h.-Ing. Dr. Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. Dr. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 26 .-Ing. Dr. Dr.-Ing. h. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Zugdruckumformen Stempel Stempel Blechhalter / Niederhalter Platine Ziehteil Abstreckmatrize Werkstück Matrize Tiefziehen Durchziehen Stempel Blechhalter / Niederhalter Werkstück Matrize Kragenziehen Video Tiefziehen Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 27 . Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 28 . h. c.-Ing. Dr. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Zugdruckumformen Drückform Ronde Werkstück Drücken Drückwalze Drückring Werkstück Knickbauchen Innenstempel Aufnehmer Auswerfer Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Tiefziehen Kragenziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 29 . h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. Dr. Dr. Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung der Tiefziehverfahren nach DIN 8584-3 Tiefziehen Tiefziehen mit Werkzeugen Tiefziehen mit starrem Werkzeug Tiefziehen mit nachgiebigem Stempel Tiefziehen mit Wirkmedium Tiefziehen mit nachgiebigem Werkzeug Tiefziehen mit nachgiebigem Kissen Tiefziehen mit formlos festen Stoffen mit kraftgebundener Wirkung Tiefziehen mit Wirkmedien mit kraftgebundener Wirkung Tiefziehen mit Flüssigkeiten mit kraftgebundener Wirkung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. c. Dr. h. Eckart Uhlmann Tiefziehen mit Wirkenergie Tiefziehen mit Wirkmedien mit energiegebundener Wirkung Tiefziehen mit Gasen mit kraftgebundener Wirkung Tiefziehen mit formlos festen Stoffen mit energiegebundener Wirkung Tiefziehen mit Flüssigkeiten mit energiegebundener Wirkung Technische Universität Berlin Tiefziehen mit Gasen mit energiegebundener Wirkung FT VL 4 Folie 30 . Dr. Handbuch der Fertigungstechnik Bd.-Ing. 2/3 Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. FN dR Ziehringdurchmesser dst Ziehstempeldurchmesser FN Niederhalterkraft FZ Ziehkraft rR Radius der Ziehringrundung rst Radius der Stempelrundung ri innerer Biegehalbmesser S0 Blechdicke der Ronde FN Fz dst Ziehstempel S0 rst Platine Niederhalter Flansch des Napfes dR Ziehring (Matrize) Quelle: Spur.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Tiefziehen im Erstzug Definition nach DIN 8584: Tiefziehen ist Zugdruckformen eines Blechzuschnittes zu einem Hohlkörper oder Zugdruckformen eines Hohlkörpers zu einem Hohlkörper mit kleineren Umfang ohne beabsichtige Veränderung der Blechdicke. Stöferle . Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 31 . h. Dr. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 32 . Stöferle . 2/3 Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. Dr. Dr.Handbuch der Fertigungstechnik Bd. c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Rondenreduktion beim Tiefziehen do Rondenaußendurchmesser d1 Stempeldurchmesser dm mittlerer Durchmesser des Ziehteils h Napfhöhe S1 Blechdicke nach der Umformung d1 Ronde d0 Ziehverhältnis für zylindrische Teile: Zarge Grenzziehverhältnis: d1 S1 h dm = d1+S0 fertiger Napf Boden Quelle: Spur.-Ing. Dr.-Ing. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkzeugmaschinen © Schuler Großteil-Transferpresse für Karosserieteile © Schuler Tiefziehpresse © Leico/Leifeld Drückmaschine Video Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 33 . c. Dr. KG © SMG Pressverbindung mit knickgebauchten Sicken für Dichtungen tiefgezogene Spüle Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstückbeispiele © ThyssenKrupp Automotive © Schuler tiefgezogene Außenhautteile eines PKWs © AWA Aupperle GmbH gedrückte Werkstücke (z. Lampenschirme. Dr.-Ing. Haushaltsartikel) © Viega GmbH & Co. B. h. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 34 . Art in der Ziehteilzarge in Bereichen mit tangentialen Druckspannungen  Reißer Falten 1. Behrens: Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Versagensfälle beim Tiefziehen  Falten 1. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 35 . c.-Ing. Dr. h. Art Falten 2. Art Reißer Rückfederung Bei zu hoher Ziehkraft übersteigen Zugspannungen die Zugfestigkeit des Werkstückes  Rückfederung hervorgerufen durch die mit plastischer Umformung einhergehenden elastischen Dehnungsanteile Quelle: Doege. Art im Ziehteilflansch aufgrund zu geringer Niederhalterkraft  Falten 2. Dr.-Ing. Dr. h.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 36 . h. c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Zugumformen Längen Dorn Weiten Werkstück s1 Spannzange s0 Tiefen s1< s0 Werkstück Stempel Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr.-Ing. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 37 . -Ing.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. c. h. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 38 . Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 39 . c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Biegeumformen Stempel Werkstück Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Biegegesenk Werkstück Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Klemmbacke Walzen Werkstück Wange Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Dr.-Ing. h. c. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkzeugmaschinen © Petersen Machinery CNC Schwenkbiegemaschine © Safan Gesenkbiegemaschine © Kärcher-Zell Rollbiegemaschine Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 40 .-Ing. Dr. Dr. Dr. c.-Ing. Präzisionsfedern KG © Reitinger GmbH im Gesenk gebogenes Gehäuse Video © Wafios AG gebogene Drahtformfedern Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 41 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstückbeispiele © Thoman Biegemaschinen GbR gebogene Hohlprofile (Profilbiegen) © Löhr GmbH & Co. h. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Einteilung des Fertigungsverfahrens Umformen nach DIN 8582 Umformen Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin Verdrehen Verschieben Biegen mit drehender Werkzeugbewegung Biegeumformen Schubumformen Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung Tiefen Weiten Zugumformen Längen Knickbauchen Drücken Kragenziehen Tiefziehen Durchziehen Durchdrücken Eindrücken Gesenkformen Freiformen Walzen Druckumformen Zugdruckumformen FT VL 4 Folie 42 . c. h. Dr. h. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 43 .-Ing.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Schubumformen Blechhalter Werkzeug Verschieben Werkstück φ MT Werkstück Verdrehen MT Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Ausgewählte Sonderverfahren  Hydromechanisches Tiefziehen  Innenhochdruckumformung (IHU)  Impulsmagnetische Umformung (IMU) © Schuler IHU-Presse mit 35000 kN Presskraft © ElMag Inc Stoßstromanlage für die impulsmagnetische Umformung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 44 . Dr. c. h.-Ing. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Ausgewählte Sonderverfahren  Hydromechanisches Tiefziehen  Innenhochdruckumformung (IHU)  Impulsmagnetische Umformung (IMU) © Schuler IHU-Presse mit 35000 kN Presskraft © ElMag Inc Stoßstromanlage für die impulsmagnetische Umformung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. h. c. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 45 . Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 46 . Dr. Behrens – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr.  hohe Oberflächengüten und  günstigere Eigenspannungszustände Druckmediumbehälter Werkstück Nachteile:  höhere Investitionskosten.  Umformung unterschiedlicher Blechwerkstoffe und Blechdicken mit einem Werkzeug Blechhalter / Niederhalter Dichtung Druckmedium (Öl.  gleichmäßigere Blechdickenverläufe.und Maßgenauigkeiten. dadurch  höhere Ziehverhältnisse im Erstzug. Wasser) Im Vergleich zum konventionellen Tiefziehen günstigerer Spannungszustand im Ziehteil durch senkrecht zur Werkstückoberfläche wirkenden Mediumdruck.-Ing.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Hydromechanisches Tiefziehen Eigenschaften: Stempel  geringere Werkzeugkosten durch die entfallende Matrize.  geringere Ausbringung kleine Losgrößen bei häufig wechselnden Geometrien Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik / Doege. c.  Höhere Form. h. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Ausgewählte Sonderverfahren  Hydromechanisches Tiefziehen  Innenhochdruckumformung (IHU)  Impulsmagnetische Umformung (IMU) © Schuler IHU-Presse mit 35000 kN Presskraft © ElMag Inc Stoßstromanlage für die impulsmagnetische Umformung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. c.-Ing. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 47 . h. Horizontalzylinder anfahren. Dr. Druck regeln.-Ing. h. c. Dr. Presse schließen 2. Füllen mit Druckmedium Nebenform T-Stück 3. Teil ausstoßen Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. dabei axial oder radial gestaucht und durch einen Kalibrierdruck gegen die Werkzeugwand expandiert. Presse öffnen. Gegenhalter führen 4. Gegenhalter Dichtstempel Rohr Werkzeugformhälfte 1. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 48 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Innenhochdruckumformung Ein Rohr wird aufgeweitet. Dr. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 49 .Fertigungstechnik VL 4: Umformen Innenhochdruckumformung Füllventil Stößelzylinder Stößel Gegenhalter Horizontalzylinder Druckbalken mit Stützrolle Vier-Säulen-IHU-Presse Rahmen-IHU-Presse Quelle: Schuler – Handbuch der Umformtechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. h. Dr.-Ing. c. Eckart Uhlmann Fahrradlenker Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 50 . h. c. Dr.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstückbeispiele © Schuler Abgaskrümmer © Schuler Querträger © Premtec © Schuler Längsträger (im Herstellungsprozess) Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.-Ing. Dr. Fertigungstechnik VL 4: Umformen Ausgewählte Sonderverfahren  Hydromechanisches Tiefziehen  Innenhochdruckumformung (IHU)  Impulsmagnetische Umformung (IMU) © Schuler IHU-Presse mit 35000 kN Presskraft © ElMag Inc Stoßstromanlage für die impulsmagnetische Umformung Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Dr. c.-Ing. h. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 51 . Eckart Uhlmann  nicht zur Massivumformung geeignet  schlechter Wirkungsgrad bei großflächiger Umformung von Blechen Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 52 . Dr. c. h. Dr.-Ing. Werkzeugspule Kern (optional) Vorteile Werkstück Hochstromschalter Stoßkondensator  hohe Wiederholgenauigkeit (wenige Parameter)  Berührungsloses Verfahren  auch Werkstücke mit nichtleitender Beschichtung umformbar (Lack)  nichtleitende Werkstoffe mittels Treiber umformbar  Kaltumformung  keine Emission von Schadstoffen Nachteile Spulenstrom induzierter Strom magnetischer Druck Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Impulsmagnetische Umformung Die impulsmagnetische Umformung nutzt die Kraftwirkung eines Impulsmagnetfeldes zur Umformung elektrisch leitfähiger Werkstücke. Dr. c.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Impulsmagnetische Umformung Verfahrensvarianten Kompression Flachumformung Expansion Matrize Werkstück Matrize Werkstück Werkzeugspule Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. Eckart Uhlmann Werkzeugspule Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 53 .-Ing. h. TU-Berlin durch Kompression gefügte PKW . h. TU-Berlin © IFUTEC Fügen durch Expansion © Maxwell Magneform Inc. c. flachumgeformte Aluminiumreflektoren Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr.Antriebswelle Expansionsspule Flachspule © IWF.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Werkstückbeispiele Flachspule Kompressionsspule Video © IWF. TU Berlin © IWF. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Fügeverbindung an einem Kraftstoffeinfüllstutzen Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 54 .  Umformung und Verformung sowie. Halbwarmumformung [650°C bis 900°C (Stahl)] und Warmumformung [1000°C bis 1250°C (Stahl)] unterschieden werden. c.-Ing.Fertigungstechnik VL 4: Umformen Zusammenfassung Die Einteilung der Umformverfahren erfolgt gemäß DIN 8582 nach der Hauptbeanspruchung:  Druckumformen  Zugdruckumformen  Zugumformen  Biegeumformen  Schubumformen Weiterhin kann nach  Blech. Eckart Uhlmann Technische Universität Berlin FT VL 4 Folie 55 . Dr. Neben der Hauptgruppe „Umformen“ umfasst die Umformtechnik auch Teilbereiche aus anderen Hauptgruppen:  Zerteilen (Hauptgruppe „Trennen“) und  Fügen durch Umformen (Hauptgruppe „Fügen“) Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Prof. Dr. h.  Kaltumformung [RT≈ 20°C].und Massivumformung.