14 04 04 Basiswissen

Einleitung

Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung 1

BasiswissenMassivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung

Inhalt


30 Vorwort4 - 80 Geschichte des Schmiedens9 - 11 Statistische Angaben zur Produktion

12 - 14 Schmiedbare Werkstoffe15 - 16 Faserverlauf

17 Werkzeuggestaltung und Wirtschaftlichkeit18 - 19 Genauigkeit von Massivumformteilen

20 Hauptverfahren21 - 28 Maschinen der Schmiedetechnik29 - 31 Automatisierung32 - 33 Vorformverfahren

34 Ringwalzen35 - 36 Freiformschmieden

37 Sonderverfahren der Warmumformtechnik38 Sonderverfahren der Halbwarmumformung

39 - 47 Kaltmassivumformung48 - 52 Arbeitsgänge

53 Verfahrenskombinationen54 - 55 Werkzeuge56 - 57 Wärmebehandlung

58 Oberflächenbehandlung59 - 66 Qualitätssicherung und Werkstoffprüfung

67 Spanende Bearbeitung68 Schmiedeteile im Wettbewerb

69 - 81 Formenvielfalt82 - 84 Einsatzgebiete

85 Teilevielfalt in der Schmiedtechnik86 Bauteiloptimierung

87 - 90 Entwicklungskette91 - 94 Simulation

95 Bild- und Informationsquellen96 Impressum

97 - 101 Literaturhinweise102 Anhang

Foliennummern Thema

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Vorwort

Verehrte Leserin, Verehrter Leser,

das hier vorliegende „Basiswissen“ bietet Ihnen einen leichtverständlichen Einblick in die hochinteressante und wirtschaftlich bedeutsame Welt der Massivumformung.

Selbst im Zeitalter von Blackberrys, IP-TV, Web 2.0 und all den bunten Errungenschaften, die uns die moderne Medienwelt täglich neu präsentiert, ist und bleibt der Maschinen- und Anlagenbau – der auf massivumgeformte Bauteile angewiesen ist –einer der wichtigsten Grundpfeiler unseres heutigen Wohlstandes. Ohne hochfeste, geschmiedete Bauteile aus Metallen wäre unsere wirtschaftliche und technische Entwicklung, wie wir sie in den letzten einhundert Jahren erlebt haben, nicht möglich gewesen. Elektrizität und Mobilität in Form motorisierter Fahrzeuge aller Art sind dabei nur zwei der vielfältigen Anwendungsgebiete moderner massivumgeformter Bauteile.

Und auch in Zukunft wird es verstärkt zum Einsatz dieser Technologie kommen: Der Export massivumgeformter Produkte aus Deutschland in alle Erdteile hat aufgrund des weltweiten Wirtschaftswachstums in den vergangenen Jahren stetig zugenommen. Zudem wird die notwendige Eindämmung des CO2-Ausstoßes einen verstärkten Einsatz massivumgeformter Bauteile erfordern: Die Nutzung regenerativer Energien in Form von Wind- und Wasserkraftwerken, sparsame Verbrennungsmotoren mit erhöhtem Wirkungsgrad und verringerten Reibungsverlusten sowie effiziente Doppelkupplungs-Getriebe sind nur einige Beispiele für den Umweltschutz, die nur mit massivumgeformten Bauteilen möglich sind. Um die Entwicklung und den Einsatz dieser oftmals komplexen und herstellungstechnisch anspruchsvollen Bauteile zu ermöglichen, kommen in der Branche vermehrt modernste Computertechnologie und Simulationssoftware zum Einsatz.

Da die vorliegende Präsentation „Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung“ eine „offene“ PowerPoint-Datei ist, können Sie für Lehrzwecke Elemente daraus für Ihre eigene Präsentation nutzen. Über die Funktion Suchen in PowerPoint finden Sie gesuchte Begriffe aus der Präsentation in wenigen Augenblicken. Neben den kurzen einprägsamen Texten auf den einzelnen Seiten gibt es zu vielen Seiten auch ausführlichere Langtexte, die Ihnen weitere Hintergrundinformationen liefern. Mit Hilfe des Inhaltsverzeichnisses können Sie zu den verschiedenen Themen springen.

Hagen, 01.01.2014

Dr. Frank SpringorumVorsitzender des Vorstands Industrieverband Massivumformung e. V.


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Die Schmiedekunst ist bereits 6.000 Jahre alt

Skizze aus den Darstellungen am Grabe des Rechmirê, Wesir in der XVIII-Dynastie (ca. 1.450 v. Chr.)

Schmieden ist eine der ältesten Arbeitstechniken der Menschen.

Bereits um 4.000 v. Chr. wurden Metalle durch Schmieden verarbeitet.

Ab 2.500 v. Chr. gab es erste Kupferlegierungen, man sprach von der Bronzezeit.



Schmieden durch die Jahrtausende I

Mittelalterlicher „Rennfeuer“-Betrieb mit Schmiede. Die Verhüttungund die Esse wurden damals mit Holzkohle betrieben

Zwischen 700 und 500 v. Chr. verdrängte Eisen die Bronze.

Der Verhüttungsprozess des Eisenerzes und der Schmiedevorgang waren bis ins 13. und 14. Jahrhundert eine Einheit.



Wasser- und Dampfkraft ersetzen die Muskelkraft

Dampfhammer „Fritz“, Standort Essen (um 1860)Wasserkraftgetriebener Eisenhammer (um 1780)



Der Beginn des Schmiedens

Blick in die Produktionshalle der Schmiedagin Hagen (um 1910)

Produktpalette der GesenkschmiedeSchöneweiss (um 1910)

Die damaligen Schmieden produzierten mit transmissionsgetriebenen Hämmern umfassende Produktpaletten an Schmiedeteilen für die Eisenbahn, den Automobilbau und für Landmaschinen.



Entwicklung der Schmiedetechnik

Blick in die Produktionshalle einer verketteten automatisiertenSchmiedeanlage

Die Entwicklung der Gesenkschmiedetechnik ermöglichte:

- Steigende Losgrößen für denFahrzeugbau.

- Weiterentwicklung undSpezialisierung der Stahlsorten.

- Neue Techniken in derHerstellung von Werkzeugen.

- Entwicklung neuerMaschinentypen, neuerVerfahren, neuer Verfahrens-kombinationen undAutomatisierung.



Produktion der deutschen Massivumformung

Massivumformprodukte im Jahr 2010

Knapp zwei Drittel der gesamten Schmiedeproduktion in Deutschland entfällt auf Gesenkschmieden.

Herstellergruppen Produktion in 1000 t Anteil in %

Gesenkschmiedeindustrie 1280 65

Hersteller von Flanschen 68 3,5

Hersteller von Rohrleitungsformstücken 95 4,8

Hersteller von Kaltfließpressteilen 175 8,9

Hersteller von Freiformschmiedestücken 350 17,8

Produktion Massivumformprodukte gesamt 1968 100



Absatzmärkte von Massivumformprodukten I

Prozentanteile der Liefermengen von Gesenkschmiedeteilen aus Stahl im Jahr 2009 in Tonnen.

Mehr als ein Drittel aller massivumgeformten Teile wird exportiert. Der Fahrzeugbau nimmt zusammen mit den Systemherstellern über 80 Prozent der gesamten Produktion ein.

Export 35%

Inland 65%Systemhersteller 36%

Maschinenbau 10%

Lkw 15%

Pkw 34%

Sonstige 5%



Absatzmärkte von Massivumformprodukten II

Deutschland ist mit 3.000.000 Tonnen in 2008 weltweit die Nummer zwei.



Schmiedbare Werkstoffe I

Umformverhalten unterschiedlicher Werkstoffgruppen

Stahlgruppen Normblatt

Unlegierte Baustähle DIN EN 10222-1 DIN EN 10250-1/-2

Vergütungsstähle DIN EN 10083-1/-2/-3

Einsatzstähle DIN EN 10084

Nitrierstähle DIN EN 10085

Stähle für Flamm- und Induktionshärten

DIN EN 10083-1/-2/-3

Wälzlagerstähle DIN EN ISO 683-17

Warmfeste Stähle DIN EN 10269DIN EN 10222-1/-2

Kaltzähe Stähle DIN EN 10269 DIN EN 10222-1/-2/-3

Nichtrostende Stähle DIN EN 10222-5DIN EN 10250-1/-4

AFP-Stähle DIN EN 10267

Zum Schmieden eignen sich bis auf wenige Ausnahmen alle Metalle und Metall-Legierungen.Aus über 2.500 Stahlsorten kann die Stahlsorte für den wirtschaftlichsten Einsatz ausgewählt werden.



Schmiedbare Werkstoffe II

Stahlgruppen Normblatt Einsatzbereiche

Unlegierte Baustähle DIN EN 10222-1DIN EN 10250-1/-2

Maschinenbauteil mit niedriger dynamischer Belastung und geringen Festigkeitsanforderungen.

Vergütungsstähle DIN EN 10083-1/-2/-3 Maschinenbauteile und Fahrzeugteile mit hoher dynamischer oder statischer Belastung wie Achsschenkel, Kurbelwellen, Kardanwellen sowie Sicherheitsteile im Fahrzeug- und Seilbahnbau.

EinsatzstähleNitrierstähle

DIN EN 10084DIN EN 10085

Getriebeteile und Antriebsteile mit Oberflächenhärtung, wie Zahnräder, Wellen, verzahnte Bauteile und verschleißfeste Umformwerkzeuge.

Stähle für Flamm- und Induktionshärten

DIN EN 10083-1/-2/-3 Sehr hohe Verschleißsicherheit für Laufwerke, für Kettenfahrzeuge, Fördergeräte im Bergbau, Großwälzlager mit Laufbahnhärtung.

Wälzlagerstähle DIN EN ISO 683-17 Sonderstahl für gehärtete Wälzlagerringe und Wälzkörper. Der Stahl erreicht sehr hohe Härten bei guter Durchhärtung.

Warmfeste Stähle DIN EN 10269DIN EN 10222-1/-2

Hochlegierte Stähle für Strahltriebwerke, Gasturbinen, Feuerungstechnik und Industrieofenbau, Umformwerkzeuge und Gesenke.

Kaltzähe Stähle DIN EN 10269DIN EN 10222-1/-2/-3

Maschinenbauteile im Tieftemperaturbereich, Fahrzeugteile für extreme Einsatzfälle, Federn und dynamisch hochbelastete Anwendungen.

Nichtrostende Stähle DIN EN 10222-5DIN EN 10250-1/-4

Armaturen für die Chemie- und Nahrungsmittelindustrie, Bauteile im Schiffbau, Beschläge für die Bauindustrie, Besteck-, Schneid- und Hausratwaren, Schrauben, Befestigungselemente und Drahtseile in Feuchtbereichen.

AFP-Stähle DIN EN 10267 Einsatzbereiche wie Vergütungsstähle, jedoch kostengünstige Motoren- und Fahrwerksteile mit hoher dynamischer Belastung wie Pleuelstangen, Kurbelwellen, Lenkungsteile, Antriebswellen und Achsen.



Schmiedbare Werkstoffe III

Medizinische Bauteile(Hüftprothesen) ausTitan

Für besondere Anwendungsfälle werden auch Werkstoffe wie Titan, Aluminium, Nickel-Legierungen und AFP-Stähle massivumgeformt.

Vorderrad-Schwenk-lager aus Aluminium

TemperaturfesteTurbinenschaufeln ausNickel-Legierungen

Lkw-Pleuelstange ausAFP-Stahl (ausschei-dungshärtender-ferritisch-perlitischerStahl)



Faserverlauf I

Ein optimaler Faserverlauf erhöht die dynamische Bauteilfestigkeit

Der Faserverlauf entsteht beim Walzen durch Ausrichten von Seigerungen in Längsrichtung. Bei optimaler Umformung bleibt dieser Faserverlauf erhalten und verläuft parallel zur Bauteiloberfläche.

Vierzylinder-Kurbelwelle mit Gegengewichten



Faserverlauf II

Zweistufig kaltumgeformte Pkw-Getriebewelle

Von links nach rechts zieht sich der Faserverlauf (mit Seigerungskern des Ausgangsmaterials) durch das Bauteil. Eine austretende Faser hätte eine unerwünschte Kerbwirkung zur Folge.

In die beiden Bunde wird die Getriebeverzahnung gefräst. ImZahnbereich steht die Faser senkrecht zur Lastrichtung



Werkzeuggestaltung und Wirtschaftlichkeit

Abhängigkeit der Kosten des Schmiedeteils und des Fertigteils von der Stückzahl

Bedarfsmenge und Losgröße bestimmen die Gestaltung der Werkzeuge,und das wirtschaftlichste Fertigungsverfahren.

Für hohe Stückzahlen lohnt es sich eher, ein teureres Werkzeug und/oder mehrere Vorformwerkzeuge zu erstellen. Die Fertigungskosten können durch Prozessoptimierung und Automatisierung gesenkt werden. Durch weitere Einsparungen an der spanenden Bearbeitung sinken insgesamt die Kosten.

kleine Stückzahl

geringe Anpassungan Fertigform

mittlere Stückzahl

mäßige Anpassungan Fertigform

große Stückzahl

gute Anpassungan Fertigform

Fertigteil

Schmiedeteil

Bearbeitung

Fertigung

Werkstoff

Werkzeug

Kosten

Bearbeitung

Fertigung

Werkstoff

Werkzeug

Bearbeitung

Fertigung

Werkstoff

Werkzeug

Fertigteil

Schmiedeteil

Fertigteil

Schmiedeteil



Genauigkeit von Massivumformteilen

Für Gesenkschmiedeteile aus Stahl gelten überwiegend dieMaßtoleranzen nach DIN EN 10243-1.Engere Toleranzen vereinbaren Hersteller und Kunde individuell.Für Freiformschmiedeteile aus Stahl gibt es besondere Toleranzen.

PräzisionsgeschmiedetesKegelradpaar mit Spiralver-zahnung und Kupplungsklauen

= mit herkömmlichen Fertigungseinrichtungen erreichbar.= durch Sondermaßnahmen und in Ausnahmefällen erreichbar.



Technisch mögliche Toleranzen hängen beim Schmiedeteil ab von:

- Der Lage des Maßes. Dickenmaßewerden durch zwei Gesenkhälften gebildetund sind höher zu tolerieren als Höhen- undBreitenmaße (Durchmesser (Du )), dieinnerhalb einer Gravurhälfte erzeugt werden.

- Der Komplexität des Schmiedeteils, dazuwerden Schmiedeteile nach ihrerFeingliedrigkeit unterschieden.

- Gewicht und Größe des Schmiedeteils.

- Der so genannten Stoff-Schwierigkeit (abhängig von der Werkstoff- Güte).

Die Berechnung der Toleranz wird in DIN EN 10243-1 geregelt.Geringere Toleranzen sind durch zusätzliche Maßnahmen möglich und müssen mit dem Hersteller vereinbart werden.

Vermaßung



Hauptverfahren der Schmiedetechnik

Alle Techniken werden im Warmschmiedeverfahren bei rund 1.200 Grad Celsius durchgeführt

In der Schmiedetechnik werdenhauptsächlich fünf Verfahrenverwendet:- Gesenkschmieden,- Stauchen,- Fließpressen,- Freiformschmieden,- Ringwalzen.

Gesenkschmieden Stauchen

Fließpressen Freiformschmieden Ringwalzen

Obergesenk

Stempel

Werkstück

Klemmbacken

Stauchstempel

Werkstück

Werkzeug

Werkstück

Untergesenk

Auswerfer

Sattel

Werkstück

SattelWerkstück

AxialwalzenDornwalze

Hauptwalze



Maschinen der Schmiedetechnik I

Haupt-Maschinenarten

Arbeitsgebunden Kraftgebunden Weggebunden

Mit linearer Arbeitsbewegung

Mit umlaufender Arbeitsbewegung

Oberdruck-hämmer

Gegenschlag-hämmer

Spindelpressen

HydraulischePressen

Exzenterpressen Kurbelpressen

Stauchmaschinen

RingwalzenReckwalzenQuerwalzen

In der Massiv-umformungkommen dreiverschiedeneMaschinenartenzum Einsatz:

- Arbeitsgebunden,- Kraftgebunden,- Weggebunden.



Maschinen der Schmiedetechnik II

Arbeitsgebunden Kraftgebunden Weggebunden

Pressenmaschinen

Die Maschinenarten sind bezeichnet nach der limitierenden Größe für das Ende des Umformhubes -jede Maschinenart hat ihre Vor- und Nachteile und wird speziell für das zu fertigende Teil ausgewählt



Hämmer zum Gesenkschmieden I

Zur Schwingungsdämpfung steht derHammer auf einem Dämpferelement

Oberdruckantrieb

Bär

Obergesenk

Untergesenk

Schabotte

Dämpferelemente

1

2

3

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5

6

6

1

2

3

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5

Der Oberdruckhammer(arbeitsgebunden) ist hydraulisch oder pneumatisch betrieben



Hämmer zum Gesenkschmieden II

Der Gegenschlaghammer istpneumatisch betrieben – ideal für große Stückgewichte

Die gegenläufigen Bewegungen derBären vermindern die Schwingungen

Antrieb

Bär

Obergesenk

Hammergestell

Untergesenk

Unterbär

Hydraulische

Bärkupplung

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7

1

2

3

4

5

6

7



Pressen zum Gesenkschmieden I

Die Spindelpresse eignet sich fürGroßserien und ist automatisierbar

Sie stellt eine hohe Umformenergiezur Verfügung

Ständer

Stößel

Stößelführung

Spindel

Spindelmutter

Kupplung

Schwungradlagerung

Spindelbremse

Hydraulische Ausrüstung

Ausstoßer

Pneumatischer Gewichtsausgleich

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26

Pressen zum Gesenkschmieden II

Die Hydraulikpresse bietet einekonstante Maximalkraft über dengesamten Umformweg

Sie ist besonders geeignet für Warm-und Kaltfließpressen mit langenUmformwegen

Hydraulikzylinder

Stößel

Tisch

Maschinen-Ständer

Elektro-Motoren

Hubbalken-Automat

Umformstationen

Materialzuführung

1

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5

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Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung



Pressen zum Gesenkschmieden III

Die Exzenterpresse ist wegabhängig undgut automatisierbar bei hohen Hubzahlen

Ständer StößelDruckstangeStößelführungKupplungs-/Bremssystem

GewichtsausgleichStößelverstellung VorgelegePfeilverzahnung Oberer und unterer Auswerfer

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6

3

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4 10



Pressen zum Gesenkschmieden IV

Die Keilpresse ist kippstabil und istideal für außermittiges Schmieden

Ständer

Stößel

Keil

Stößelführung

Kupplungs-/Bremssystem

Gewichtsausgleich

Stößelverstellung

Vorgelege

Pfeilverzahnung

Oberer Ausstoßer

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6

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2

43

1

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10

9



Automatisierung der Hauptumformmaschinen

Hubbalkensystem Zangenarmsystem

Einlegezange

Transportzangen

Untergesenk

Zangenarme

Zangenschlitten

Fahrantrieb

Querschlitten

Pressenständer

Einlegezange

Antriebseinheit

Transportzangen

Hubbalkensatz

Pressenständer

Untergesenk

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Automatische Warmstufenpressen

Automatische Warmstufenpresse mit vorgeschalteter Induktiv-Erwärmungsanlage

Werkzeugraum einer Warmstufenpresse mit vier Stufen

Warmstufenpressen (z. B. Hatebur) arbeiten vollautomatisch.Die Arbeitsgeschwindigkeit ist stufenlos regelbar und bietet hohe Mengenleistung.



Automatische Fertigungslinie

Anordnung mehrerer Exzenterpressen mit automatischer Verkettungdurch Roboter – der Werker überwacht den Gesamtprozess



Vorformverfahren I

Die Reckwalze bewirkt durch die Masse-vorverteilung eine Gratoptimierung und Einsparung von Rohmaterial im Schmiedeprozess

Walzenantrieb mit automatischem Zahnspielausgleich

Bremse mit Wasserkühlung und asbestfreien Reibklötzen

Kupplung mit asbestfreien Reibklötzen

Schwungrad mit großem Arbeitsvermögen

Schwinghebel-Automatik AS

Ausgleichszylinder für Längenausgleich

Servoelektrischer Quertransport

Kurbelschwinge für Antrieb AS

Exzenterlagerung der Unterwalze zur Achsabstandsverstellung

Einschubvorrichtung zur Übergabe in die Manipulatorzange

1

2

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1

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65



Vorformverfahren II

Die Querkeilwalze eignet sich für Teile mit rundem Querschnitt, zur Volumenverteilung in einem Arbeitsschritt und für einfache Wellen auch zur Herstellung von Fertigteilen

Walzsegmente

Zentrierlineal

Maschinenständer

Elektromotoren

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4

1

2

3

4



Ringwalzen

Typische Radial-Axial-Ringwalzmaschine

Nahtlos gewalzte Ringe sindtypische Produkte derMassivumformung.Das Ringwalzen ermöglichtnahtlose Ringe mit quadratischenund rechteckigen sowie innenund/oder außen profiliertenRingen.Der größte lieferbareDurchmesser liegt heute bei8,0 Meter.



Freiform-Schmieden I

Automatisierte Freiform-Schmiedeanlage in Unterflurbauweise mit freifahrbaremManipulator

Freiform-Schmieden ist das älteste Schmiedeverfahren.Es wird für Einzelstücke, kleinere Serien oder bei hohen Stückgewichten angewandt.

Freiform-Schmiedepresse in Unterflur-bauweise mit integriertem Manipulator aufSchiene

Schmiedesättel

Schmiedesättel

Schmiedepresse

Werkstück

Manipulator

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5

1

2

5

3

4



Freiform-Schmieden II

Langschmiedemaschine mit vier radial angeordneten Werkzeugen.

Werkzeuganordnung einer Langschmiede-maschine zum Rundkneten für hohle gewichts-optimierte Bauteile mit hoher Präzision

Manipulator

Schmiedewerkzeuge

Schmiedemaschine

Werkstück

Manipulator

1

2

3

4

5

1

2

3 4 5



Sonderverfahren der Warmumformtechnik

Gesenkwalzen

Querkeilwalzen Taumeln Rundkneten

Diese Sonderverfahren werdeninsbesondere für dieGroßserienfertigung bestimmterTeilefamilien verwendet.

Elektrostauchen

Kontaktelektrode

Hydraulikzylinder

Werkstück

Oberwerkzeug

Untergesenk

Werkstück

Walzkeil Grundwerkzeug

Walzkeil

Werkstück

Untergesenk

Werkstück

Obergesenk

Taumelglocke

Werkstück

Werkzeugsegment

Werkzeug-segment

Ambossplatte

Grundwerkzeug Werkzeugsegment



Sonderverfahren Halbwarmumformung

Durch die Kombination von Halbwarm-fließpressen und Kaltkalibrierenhergestellte Tripodenwelle

Durch die Kombination von Halbwarmfließpressen und Kaltkalibrieren hergestelltes Gelenkwellenteil,

links Rohteil, rechts Fertigteil



Kaltmassivumformung

Definition:Kaltmassivumformung = keine Erwärmung der Bauteile bzw. Umformung beginnt bei Raumtemperatur.

Die fertigenden Betriebe sind größtenteils aus dem Mittelstand.



Kaltmassivumformung

Kaltmassivumformung Weltweit 2008 Kaltmassivumformung Europaweit 2008

Jahresproduktion in Tausende Tonnen

Anteil von DeutschlandWeltweit: 24,6%

Jahresproduktion in Tausende Tonnen

Anteil von DeutschlandEuropaweit: 74,7%


19

12

20

50 Frankreich

UK

Spanien

Rest

298 Deutschland


Kaltmassivumformung

Vorteile Schwierigkeiten

Endkonturnahes Umformen Aufwändige Werkstückbehandlung

Höhere Form- und Maßgenauigkeit als bei Schmiedestücken

Geringerer Umformgrad als bei der Warmumformung

Sehr hohe Werkstoffausnutzung Komplexe Formen schwer umzusetzen

Keine Verzunderung Höherer Werkzeugaufwand

Hohe Oberflächenqualität

Hohe Bauteilfestigkeit durch die Kaltverfestigung

Vorteilhafter Faserverlauf wie bei der Warmumformung

Keine Erwärmung notwendig

Eignung vor allem bei großen Stückzahlen



Kaltmassivumformung

Typische Verfahren und SonderverfahrenWesentliche Prozesse der Kaltmassivumformung sind:Verjüngen, Fließpressen, Stauchen, Gewindewalzen und Abstreckgleitziehen

GewindewalzenAbstreckgleitziehen Stauchen

Voll-Vorwärts-Fließpressen Ziehen Napf-Rückwärts-Fließpressen Rundkneten



Kaltmassivumformung

Beispielhafte Bauteile

Kupplungsrad (Fahrrad) | 18g

Antriebskreuz (Kardanwelle) |1000g

Lenkungsgabel (Automotive) | 160g

Getriebewelle5000g

Schaftgehäuse (PKW Spurstange) | 290g

Schalthebel(PRINZ) | 209g

Passschraube(KAMAX) | 13g

Zahnritzel(acrument) | 137g



Kaltmassivumformung

Sonderverfahren

Kombination der Warm- und Kaltumformung

• Genau auszuwählende Verfahren sind von der Prozesskette abhängig

• Kriterium für ein sinnvolle Kombination: Nur Kaltumformung würde mind. ein Zwischenglühen erfordern

• Direkte Konkurrenz: Warmumformung und Spanen

WarmumformungHohes Umformvermögen

KaltumformungHohe Präzision

Primäre Formgebung bei erhöhter Temperatur ermöglicht hohe Umformgrade

Bauteilgerechte Fertigmaße und Oberflächengüten im kalten Zustand erreichbar

PlanetenträgerKombination Warm- und Kaltumformung

FestgelenkKombination Halbwarm- und Warmumformung



Kaltmassivumformung

Werkstoffe und Maschinen

Klassisches Material der Kaltumformung:Vorzugsweise unlegierte Einsatz- und Vergütungsstähle mit einem C-Gehalt bis max. 0,5 % geeignet (Legierungsanteile max. 5 %).

Hydraulische Presse

Coilwww.asia.ru

Bearbeitbare Materialienarten:• Stahl• Bundmetalle• Aluminium• Edelstahl

Rohlingformen:• Abschnitte• Coil

Arten von Pressen:Antriebsart:• Mechanische Pressen• Hydraulische Pressen• Servo-Motor Pressen

Anzahl der Stufen:• Mehrstufenpresse• Einstufenpressen

Bauart:• Horizontal• Vertikal

Werkzeuge einer Mehrstufenpresse



Kaltmassivumformung

Prozesskette

Vorbehandlung Beschichtung Umformung NacharbeitGlühen

• Entschichten• Glühen• Spanen• Gewindewalzen

• Schmierstoffträgerschicht (z.B.: Zinkphosphat)

• Schmiermittel (z.B.: Seife, MoS2)

• Neue Schmierstoffsysteme

• Abscheren• Strahlen

Umformung erfolgt meistin mehreren Stufen



Kaltmassivumformung

Aktuelle Trends und Entwicklungen

• Funktionsintegration: Integration von zusätzlichen Funktionen in Bauteile• Neue, festere Werkstoffe• Einbaufertige Bauteile• Reduzierung der wirtschaftlichen Mindeststückzahl• Phosphatfreie Umformung / Alternative Schmierstoffe



Arbeitsgänge vor dem Schmieden I

Je nach Materialhärte, Querschnitt und geforderter Trenngeschwindigkeit kommen verschiedene Trennsysteme für das Vormaterial zum Einsatz.

Sägen bietet den Vorteilhöchster Genauigkeit undQuerschnitte, dafür aberMaterialverlust, längereTaktzeiten und höhereKosten

Kaltscheren hat folgende Vorteile: geringer Materialverlust,kurze Taktzeit. Nachteil: BegrenzteQuerschnitte (bis maximal 150 mm)

Warmscheren ist unabhängigvon der Werkstoffhärte und gutgeeignet für die Integration inschnelllaufende automatisierteSchmiedeprozesse



Arbeitsgänge vor dem Schmieden II

Induktive Erwärmungsanlage

Induktive Erwärmung der Vormaterial-Abschnitte aufUmformtemperatur von ca. 1.250 °C



Prozessschritte bei der Herstellung

Untergesenk Vorschmiedeform

Untergesenk Fertigschmiedeform

Abgrat-Schnitt Abgrat-Stempel

Fertigungsstufen einer gesenkgeschmiedeten Kurbelwelle v. l. n. r.:- Stahlabschnitt,- Vorgewalzter Abschnitt,- Vorschmiedeform,- Fertigschmiedeform,- Schmiedeteil und

abgescherter Grat,- Kurbelwelle.



Arbeitsgänge nach dem Schmieden

Abgraten und Lochen Nachformen (z.B. Biegen, Maßprägen, Aufweiten)

Durch Abgraten und Lochenwerden Grat und Butzen entfernt.

Nachform-Arbeitsgänge ersparen Werkstoff- undBearbeitungskosten, reduzieren Maßabweichungen und machen Hinterschneidungen möglich.

Abgratstempel

Schmiedeteil mit Grat

Schnittplatte

Grat

Schmiedeteil

Lochstempel

Schmiedeteilmit Spiegel

Lochplatte

Schmiedeteil

Innengrat(Spiegel)

Schmiedeteil

Schmiedeteil

Schmiedeteil

Arm nach demBiegen undMaßprägen

Arm vordem Biegen

Augen inSchmiede-ausführung

Vor derAufweitung

Nach derAufweitung

Augen aufMaß geprägt



Sonderverfahren in der Weiterverarbeitung

Das Brechen („cracken“) des Pleuelauges wird durch Druck auf den Spaltkeil erreicht

Die beiden Bruchflächen sind individuell und bieten hohe Passgenauigkeit bei geringem Aufwand

Das untere Pleuelauge wird durch einen Keil definiert gebrochen, um eine exakte Passgenauigkeit zuerzielen – das spart die Arbeitsgänge Sägen und Fräsen. Die individuellen Bruchflächen werden zurpassgenauen Verzahnung verwendet.



Verfahrenskombinationen

Stoßdämpferöse: Gesenkgeschmiedetund gestaucht

Anhängerachse:Gesenkgeschmiedetund geschweißt; Leichtbau mit Werkstoffkombination

Durch Verfahrenskombinationen lassen sich mehrachsige Umformungen zur Darstellung der komplexen Geometrie an Bauteilen verwirklichen.

Zahnrad mit Innenverzahnung: Halbwarmgeschmiedetund kaltkalibriert; sehr hohe Maßgenauigkeit der Zahnflanken

Lkw-Traghülse: Gesenkgeschmiedet und warmfließgepresst; mehrstufige Umformung



Werkzeuge zum Schmieden

Freiformschmieden: Verschiedene Sattelformen

Zum Freiformschmieden werden Sättel mit unterschiedlichen Arbeitsflächen verwendet.Gesenke geben die Negativform des Werkstücks wieder und sind deshalb formgebundene Verfahren.

Flachsättel

Spitzsättel

Rundsättel

Einfachgesenk Mehrfachgesenk Mehrstufengesenk

Untergesenke

Gesenkschmieden: Typische GesenkartenGeschlossenes Gesenk Gesenk mit mehreren Teilfugen

UntergesenkAuswerfer

Obergesenk

Gesenk-aufnahme

Bewegliche Gesenkhälftengeschlossen

bewegliche Gesenk-Hälften geöffnet

Auswerfer

Schmiedeteil

Gesenk-aufnahme



Werkzeugbau: Herstellung von Gesenken und Werkzeugen

Ablauf der Gravurherstellung

Die Gravur eines Gesenks wird durch Erodieren oder HSC-Fräsen erstellt.Die Gravuroberflächen werden zur Erhöhung der Standmengen mit verschiedenen Verfahren veredelt (z. B. Schleifen, Polieren, Nitrieren, Hartverchromen).

Der Fräskopf der HSC-Fräsmaschinedreht sich mit bis zu 40.000 U/min

CAD-Konstruktion

der Gravurgeometrie

CNC-Fräsen der Gravur

Feinbearbeitung des Gesenks

Fertiges Gesenk

Erodieren des Gesenks

Fräsen derElektrode

Oberflächenveredelung der Gravur



Wärmebehandlung der Schmiedeteile I

Schematische Darstellung der Wärmebehandlungsverfahren bei Gesenkschmiedeteilen aus Stahl

Ac3: Temperatur, bei der die Umwandlung des Ferrits in Austenit bei einem Wärmen endet,Ac1: Temperatur bei der die Bildung des Austenits beim Erwärmen beginnt,RT: Raumtemperatur.

Normalglühen (N)*Austenitisieren und Abschrecken

Vergüten(V)

Vergüten aus der Schmiedewärme (VS) Weichglühen (G oder BF)



Wärmebehandlung der Schmiedeteile II

Rechts: Schematische Darstellung der wichtigsten Wärmebehandlungsverfahren für Gesenkschmiedeteile aus Aluminium

Aus der Schmiedewärme kontrolliert abkühlen, isothermisch umwandeln (BG oder BF)

Aus der Schmiedewärme kontrolliert abkühlen,kontinuierlicher Verlauf (P)

Links: Schematische Darstellung derWärmebehandlungsverfahren beiGesenkschmiedeteilen aus Stahl



Oberflächenbehandlung I

Nach dem Schmieden wird im kalten Zustand das Werkstück durch Reinigungsstrahlenentzundert. Die Korngrößen liegen zwischen 0,8 und 2,8 Millimeter.

Als Strahlmittel finden Drahtkorn (1.400 – 2.000 N/mm2)oder Stahlgussschrot (45 – 50 HRC) Verwendung.



Sicherung der Qualität von Schmiedeteilen

Mit dem gelben Werkstück (auch „Einstellmeister“oder Referenzstück) wird die Maschine kalibriert

Mit einem Mehrstellenmessgerät wird das fertige Werkstück auf Maßhaltigkeit geprüft. Die Prüfungen erfolgen stichprobenartig oder bis zu 100 Prozent bei Sicherheitsteilen (z. B. bei Flugzeugteilen).

Grafische Darstellung einer Qualitätsregelkartezum Nachweis der Prozessstabilität



Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung I

Die untere grüne, zackige Linie auf demMonitor zeigt den Materialfehler an

Bei Betrachtung unter UV-Licht werdenOberflächenfehler an Werkstücken sichtbar

Magnetresonanz-Verfahren: Das Vormaterial wird durch ein Magnetfeld angeregt. Fehler (Resonanzen) werden auf einem Monitor sichtbar.

Magna-Flux-Verfahren: Am magnetisierten Bauteil lagern sich ferromagnetische Partikel bevorzugt an Oberflächenfehlern an.



Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung II

Bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bleibt das Bauteil erhalten und kann weiter verwendet werden. Dies ermöglicht auch eine 100-Prozent-Prüfung (z. B. bei Flugzeug-Bauteilen).

Härteprüfung nach Vickers mit Pyramide und Eindruckfläche

Härteprüfung nach Brinell mit Kugel und Eindruckdurchmesser(10; 5; 2,5 und 1 mm)

Härteprüfung nach Rockwellmit Kegel und Messung derEindrucktiefe



Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung III

Ultraschall-Prüfung

Dieses Verfahren findet für magnetisierbare und nicht-magnetisierbare Werkstoffe Anwendung.

Dieser Materialfehler (Chevron= Winkel) bildet sich durch zu hohe Fließgeschwindigkeit



Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung IV

Ultraschall-Prüfung Monitor-Bild



Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung V

Farbeindring-Verfahren (Kapillar-Verfahren)

Eine spezielle Farbe wird auf das Werkstück aufgetragen, die in die Risse eindringt. Nach Abspülen und anschließendem Aufbringen von Entwickler werden die Risse erkennbar. Dieses Verfahren findet für nicht-magnetisierbare Metalle Anwendung.



Zerstörende Werkstoffprüfung I

Zerstörende Werkstoffprüfungen für die Zugfestigkeit und die Kerbschlagarbeit werden in „auf das Fertigungslos bezogenen“ Stichproben durchgeführt. Das Prüfstück wird aus dem fertigen Bauteil hergestellt.

Versuch zur Ermittlung der Zugfestigkeit Kraft-Weg-Diagramm des Zugversuchs



Zerstörende Werkstoffprüfung II

Die Kerbschlagprüfung ist eine zerstörende Werkstoffprüfung. Das Prüfstück wird auch hierbei aus dem fertigen Bauteil hergestellt.

Bei der Kerbschlagprüfung schlägt ein Pendel aufden Prüfkörper. Die verbrauchte Energie (in Joule)ist die Differenz zwischen der Pendelhöhe H und h.Sie ist das Maß für die Zähigkeit des Werkstoffes

Der angekerbte Prüfkörper ist10 x 10 x 50 Millimeter groß undwird von dem Pendel gebrochen



Spanende Bearbeitung von Schmiedeteilen

Als Schneidwerkzeuge kommen Hochleistungsschnellstahl (HSS), unbeschichtete und beschichtete Hartmetalle (HM) und Keramiken zum Einsatz.

Schneidstoffe f = 0,2 mm f = 0,4 mm Schneidstoffe f = 0,02 x d

unbesch. HM 225 190 besch. HSS 25

besch. HM 290 230 besch. Hartmetall 90

Schneidkeramik* 650 500


besch. HM 250 190 besch. Hartmetall 70

Schneidkeramik* 550 450

Schneidstoffe fz = 0,12 mm fz = 0,25 mm Schneidstoffe f = m (Steigung)


besch. HM 200 180 besch. HSS 8

Fräsen Wendeschneidplatten Gewinden

Drehen Bohren

Härte HB

190-220

220-250

190-220

220-250

Schnittgeschwindigkeit vc (m/min)

Schnittgeschwindigkeitsempfehlungen für die spanende Bearbeitung von Schmiedeteilen



Schmiedeteile im Wettbewerb

Durch den Einbau eines Schmiedeteilssanken die Kosten deutlich

Die geschmiedete Steckachse istkostengünstiger, erspart nachträglichesVergüten und reduziert dieAusschussrate

Gegenüber dem gegossenen Bauteil bietet beispielsweise die hier gezeigte geschmiedete Steckachseüberlegene Werkstoffeigenschaften und hohe Prozesssicherheit.



Formenvielfalt im Fahrzeugbau I

Fahrwerksteile für den Automobil-bau aus Stahl und Aluminium

Motorenteile sind überwiegendaus Stahl warm umgeformt

Getriebeteile aus Stahl – warmgeschmiedet und kalt kalibriert

Im Automobilbau sind spezielle Eigenschaften erforderlich, die durch Warm-, Halbwarm- und Kaltumformung oder eine Kombination mehrerer Bearbeitungsstufen erzielt werden.



Formenvielfalt im Fahrzeugbau II

Antriebs- und Achsteile: Warm,halbwarm- und kalt umgeformt

Getriebewellen sind häufigkaltfließgepresst

Durch Verfahrenskombinationen von Warm, Halbwarm und Kalt werden erhöhte Genauigkeiten und feinere Strukturen erreicht.



Formenvielfalt im Fahrzeugbau III

Die hohen Drehmomente in den Getrieben der heutigen Dieselmotoren können nur hochbelastbare Schmiedeteile übertragen. Die Teile sind kalt-und warmumgeformt oder auch kombiniert gefertigt.

Schnitt durch ein Mercedes-Benz 7G-Tronic, Automatik-Getriebe

Zahnräder

Wellen

Parksperrenrad

Planetenträger

Die hohen Drehmomente in den Getrieben der heutigen Dieselmotoren können nur hochbelastbare Schmiedeteile übertragen. Die Teile sind kalt-und warmumgeformt oder auch kombiniert gefertigt.

1

2

1 22

44

3

3



Formenvielfalt im Fahrzeugbau IV

Geschmiedete Teile erfüllen hohe Anforderungen an Dauerschwingfestigkeit, Leichtbau und kostengünstige Herstellung.

Achszapfen

Antriebswelle

Traghebel

Radträger

DifferenzialMercedes-Benz, Pkw-Hinterachse, angetrieben

1

2

3

4

51 2 3 4

5



Formenvielfalt im Fahrzeugbau V

Radaufhängungen müssen die Kriterien an Fahrdynamik, Fahrkomfort, Bauteilgröße, Gewicht und Modulfähigkeit (Plattform-Systeme) erfüllen.

Oberer Querlenker

Unterer Querlenker

Kreuzgelenk

Achszapfen

Radträger rechts

Radträger links

Mercedes-Benz, Pkw-Vorderachse ohne Antrieb

1

2

3

4

5

6

1 2 3

4

5 6



Formenvielfalt im Fahrzeugbau VI

Das FEM-strukturoptimierte Bauteil ist ausAluminium hergestellt

Im Fahrzeug-bau streben die Ingenieure nach möglichst leichter Bauweise. Dies erspart Kraftstoff, CO2-Emissionen und verbessert Komfort und Dynamik.

Die geringere ungefederte Masseerhöht den Federungskomfort



Formenvielfalt im Fahrzeugbau VII

Vorderradführung, Aluminium, geschmiedet

4-Zylinder Motorrad-Kurbeltrieb mit integrierten geschmiedeten Zahnrädern zurNockenwellensteuerung

Kurbelwelle Pleuel



Formenvielfalt im Fahrzeugbau VIII

Der Ventiltrieb muss extrem hohe Beschleunigungen und Temperaturenaushalten. Geschmiedete Bauteile erfüllen diese Anforderungen.

Ventiltrieb (Vierventiler) eines Dieselmotors

Kipphebel

Stößelstangen KFP-Teile

Ventilbrücke

Nockenwelle

Ein- und Auslassventile

1

2

3

4

5

1

2

4

3

5



Formenvielfalt im Fahrzeugbau VIII(a)

In extrem belasteten Bereichen erhöhen geschmiedete Bauteile die Betriebssicherheit.

Doppel-Pendelachse mit Zwillingsbereifung an einem Nutzfahrzeug

Lenker-Augen

Differenzialgetriebe

Blattfeder-Halter

Zahnräder im

Differenzialgetriebe

Kardanwelle

Antriebswelle

Planetengetriebe

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3

4 5 6 7



Formenvielfalt im Fahrzeugbau VIII(b)

In extrem belasteten Bereichen erhöhen geschmiedete Bauteile die Betriebssicherheit.

Doppel-Pendelachse mit Zwillingsbereifung an einem Nutzfahrzeug

Differenzial-Getriebe

Blattfeder-Halter

Kardanwelle

Flanschmitnehmer

für die Kardanwelle

1

2

3

4

1

2

34



Formenvielfalt im Fahrzeugbau IX

Die einzelnen Bauteile einer Kardanwelle müssen hohe Drehmomente übertragen und zudem wartungsfrei sein.

Kardanwelle mit Kreuzgelenken

Flansch-Mitnehmer

Zapfenkreuz

Gelenkgabel

Hohlwelle

Anschweißgelenkgabel

1

2

3

4

51 2 3 4 5



Formenvielfalt im Fahrzeugbau X

Die extremen mechanischen und dynamischenBeanspruchungen an schweren Baumaschinen bewältigen geschmiedete Bauteile in idealer Weise.

Planierraupe mit Aufreißer

Antriebskranz-Segment

Schaufel-Gelenke

Zylinder-Augen

Aufreißzahn

Antriebskranz

Kettenführung

Tragrollen

Kettenglieder

1

2

3

4

5

6

7

1 2

34567



Formenvielfalt im Fahrzeugbau XI

Geschmiedete Bauteile erfüllen eine lange Lebensdauer und besitzen hohe Sicherheitsanforderungen bei Schienenfahrzeugen. Links: Drehgestell eines Waggons.

Untere Drehpfanne

Bremshebelverbinder

Achse

Gleitstück

Bremshängeeisen

Bremsklotzhängeeisen

Bremshebel

Bremsdreieck

Bremsklotzschuh

Radreifen

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

8

10



Einsatz in Rohrleitungs-Armaturen

Links: Schieber zum direkten Einschweißen in Rohrleitungen.Rechts: Schieber mit Schraubflanschen

Schieber sind korrosions- und säurebeständig. Sie werden für flüssige und gasförmige Medieneingesetzt.

Handrad

Bügelkopf

Bügelarme

Stoffbuchsbrille

Haube

Gehäuse

Flansche

Sitzringe

Augenschraube

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

78

9



Einsatz im Flugzeugbau

Der vierstrahlige Airbus A 380vertraut auf Schmiedetechnik

Neben dem Einsatz in Strahltriebwerken kommen Schmiedeteile auch an hochbelasteten Stellen wie den Tragflächen, den Höhen- und Seitenleitwerken sowie dem Fahrwerk zum Einsatz.

Niederdruckverdichter

Blisks

Hochdruckverdichterschaufeln

Turbinenwelle Turbine

1

2 3

4 5

1 2

3 4 5



Einsatz in Windenergieanlagen

Blick in das Maschinenhaus einer modernenWindenergieanlage

Antriebswellen

Generator

Planetengetriebe

Blattverstellung Rotor-Pitch

Scheibenbremse

Verbindungsringe für Stahlrohrtürme

Großwälzlager mitAzimut-Verstellung

Rohlinge für Zahnräder, Wälz- und Gleitlager

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8



Teilevielfalt in der Schmiedetechnik

Massivumformteile sind zu 97 Prozent aus Stahl, hinzu kommen Aluminiumund Titan sowie Buntmetalle wie Kupfer, Messing und Nickellegierungen

Mit Hilfe verschiedener Umformverfahren wie der Warm-, Halbwarm- und Kaltumformung und deren Kombination lässt sich eine Vielzahl an spezialisierten Bauteilen herstellen - mit Bauteilgewichten von wenigen Gramm bis zu mehreren Tonnen beim Freiformschmieden.



Bauteiloptimierung

FEM-Programme (Finite-Elemente-Methode) bieten schon in der Konstruktions-phase die Möglichkeit der Gewichts- und Geometrie-Optimierung.

Die Abbildung zeigt einen Lenkhebel mit generierter FEM-Gitterstruktur


87

Entwicklungskette I

Von der Spezifikation bis zur Produktion durchläuft z. B. einHinterrad-Träger rechnergestützt die oben genannten Stationen

Konstruktion, Werkzeugbau und Produktion sind eng miteinander verknüpft, um die gewünschte Kundenanforderung zu erfüllen.

Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung


Spezifikationen / Lastenheft

BauteilentwicklungBauteiloptimierung

Prozessentwicklung

Produktion / Bearbeitung


Entwicklungskette II

Beispiel: Der Kunde gibt den Bauraum und die geforderten Eigenschaften für ein Vorderrad-Schwenk-lager eines Pkw aus Aluminium vor. Hieraus entsteht ein Grobmodell und daraus der Schmiedeteilentwurf

Konstruktion, Werkzeugbau und Produktion sind eng miteinander verknüpft um die gewünschte Kundenanforderung zu erfüllen.



Entwicklungskette III

Mit Hilfe von Konstruktions-Software (z. B. CATIA) wird derSchmiedeteilentwurf nach den geforderten Belastungsgrenzen diskretisiert.



Entwicklungskette IV

Linear-elastische FEM-Simulation mit Darstellung der Bauteilspannungen.



Simulation I

Simulation erfordert Hochleistungshardware für schnellste Berechnung der Finite-Elemente-Simulationen mit Hilfe eines „Cluster“.

Cluster aus neun Prozessoren und

einem Steuerungsrechner



Simulation II

Sichtbarer Fehler aufgrund fehlendenMaterials oder ungünstiger Gesenkform

Anhand der Stoffflusssimulation können die Konstrukteure bereits im Vorfeld erkennen, ob sich das Material beim Schmiedeprozess optimal im Gesenk verteilt.

Sichtbarer Stich durch fehlerhafte Form dervorherigen Arbeitsstufe(n)



Simulation III

Gabelstück im Schmiedeprozess

Die Stofffluss-Simulation ermöglicht die Betrachtung des Schmiedevorgangs und eventuell vorhandener Fehler am entwickelten Werkzeug.

Getriebewelle



Simulation IV

Zudem lässt sich vorab die Belastung des Werkzeugs simulieren. Die farbliche Abstufung zeigt die Vergleichsspannung.



Bild- und Informationsquellen

Acument Global Technologies, Inc.BMW AGBombardier AGBPW AGBuderus Edelstahlwerke-Schmiedetechnik GmbHCaterpillar AGCDP Bharat Forge GmbHDango & Dienenthal GmbHDaimler AGFEMUTEC / simufact engineering GmbHGKN GmbHHatebur AGHammerwerk Fridingen GmbHHirschvogel Automotive GroupKamax-WerkeKarl Diederichs KG

Lasco Umformtechnik GmbH Mahle Brockhaus GmbHMüller-Weingarten AGPratt & WhitneyPresswerk Krefeld GmbH & Co. KGPrinz Verbindungselemente GmbHRäuchle GmbH + Co. KGSchubert Maschinen und Anlagen GmbHSchuler GroupSiepmann Persta GmbHSITEMA GmbH & Co. KGSMS GroupThyssenKrupp Gerlach GmbHThyssenKrupp Presta AGVolkswagen AGZeller + Gmelin GmbH & Co. KG

Wir bedanken uns bei folgenden Unternehmen für die freundliche Unterstützung mit Bildmaterial und technischen Informationen:

Copyright 2011. Alle hier gezeigten Abbildungen, Fotos und Texte sind urheberrechtlich geschützt.Auszugsweise Wiedergabe des Inhaltes nur mit Quellenangabe gestattet.Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V., Goldene Pforte 1, 58093 Hagen, Deutschland.Im Internet unter: www.metalform.deZurück zum Inhaltsverzeichnis >>

Impressum

HerausgeberInfostelle Industrieverband Massivumformung e. V.

Redaktion und verantwortlich für dieGesamtherstellung Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V.

ManuskriptIng. Horst Apholt

GestaltungPeter KanthakFreiberuflicher Grafik Designer, Wickede

VerlagInfostelle Industrieverband Massivumformung e. V.Goldene Pforte 158093 HagenDeutschlandTelefon: +49 23 31 9588-30Telefax: +49 23 31 9587-30E-Mail: [email protected]: http://www.metalform.de

USt-IdNr.: DE 125 127 673Druckschriften Nr.: BW-411Printed in Germany

Nachdruck Januar 2014

ISBN: 978-3-923726-26-9

Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. AuszugsweiseWiedergabe des Inhaltes nur mit Quellenangabe gestattet.Den Veröffentlichungen der Infostelle IndustrieverbandMassivumformung e. V. liegen die Ergebnisse derGemeinschaftsforschung der im IndustrieverbandMassivumformung e. V. zusammengeschlossenenUnternehmen zugrunde.

Bildquellen:Die nachfolgend aufgeführten Firmen/Institutionen habendurch Quellenmaterial die bildliche Ausgestaltung dieserPräsentation unterstützt.

96Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung


Literaturverzeichnis

Geschichtliche Entwicklung

Pischel, H.:Geschichte des Massiv- und Blechumformens. Krefeld: K. Dannat 1987

Sonnenschein, F. H.:Die Technikgeschichte des Schmiedens.Technische Kulturdenkmale 14 (1985) S. 12/17

v. Wedel, E.:Die Geschichtliche Entwicklung des Umformens in Gesenken.Düsseldorf: VDI-Verlag 1960

Branchenportrait

Vieregge, K.:Gesenkschmieden in Deutschland – im Zeichen des Wandels. Umformtechnik 27 (1993) 3

Voigtländer, O.:Perspektiven der Massivumformung in den 90er Jahren.Werkstatt und Betrieb 121 (1988) 7. S. 561/567

Gestaltung von Schmiedeteilen

DIN 7523 (gültige Ausgabe 1986-09):Schmiedestücke aus Stahl;• Teil 2_09.86: Bearbeitungszugaben, Seitenschrägen,Kantenrundungen, Hohlkehlen, Bodendicken, Wanddicken,Rippenbreiten und Rippenkopfradien

DIN 7527:Schmiedestücke aus Stahl;• Teil 1_10.71: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür freiformgeschmiedete Scheiben• Teil 2_10.71: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür freiformgeschmiedete Lochscheiben• Teil 3_10.71: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür nahtlos freiformgeschmiedete Ringe• Teil 4_01.72: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür nahtlos freiformgeschmiedete Buchsen• Teil 5_01.72: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür freiformgeschmiedete, gerollte und geschweißte Ringe• Teil 6_02.75: Bearbeitungszugaben und zulässige Abweichungenfür freiformgeschmiedete Stäbe



Literaturverzeichnis

DIN EN 10 243:Gesenkschmiedeteile aus Stahl• Teil 1_12.95: Warm hergestellt in Hämmern und PressenMaßtoleranzen Deutsche Fassung EN10 243-2:1995

DIN 17 864:02.93: Schmiedestücke aus Titan und Titan-Knetlegierung(Freiform- und Gesenkschmiedestücke)

DIN Normenheft 7:Anwendung der Normen über Form- und Lagetoleranzen in derPraxis.4. Auflage Berlin und Köln; Beuth-Verlag 1987

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Schmieder, F. und Kettner, P.:Fertigung von Getriebe-Hohlwellen durch Massivumformung.Konstruktion 48 (1996) S. 402/406

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Schmiedestücke im Maschinen- und Anlagebau.Hagen: Informationsstelle Schmiedestück Verwendung 1981

Literaturhinweise

101Massivumformteile – Bedeutung, Gestaltung, Herstellung, Anwendung


Hersteller von Massivumform-ProduktenDie aktuellen Liefermöglichkeiten der Mitgliedsfirmen im Industrieverband Massivumformunge. V., sind in sechs verschiedenen Herstellerverzeichnissen (Gesenkschmiedeteile, Stauchteile,Warmfließpressteile, Kaltfließpressteile, Freiformschmiedeteile und gewalzte Ringe) genannt.

Die Herstellerverzeichnisse finden Sie als kostenlosen Download (pdf-Datei) im Internet unter:

www.metalform.de

Anhang



Documents

14 04 04 Basiswissen