Untersuchungen strukturierter Werkzeugflächen und der Einfluss auf den Werkzeugverschleiß

Behrens, B.-A.1, a; Biermann, D.2, b; Menzel, A.3, c; Tillmann, W.4, d; Krimm, R.1, e; Meijer, A.2, f; Schewe, M.3, g; Stangier, D.4, h; Commichau, O.1, i; Müller, P.1, j; Rosenbusch, D.1, k

1)
Institute of Forming Technology and Machines, Hannover Centre for Production Technology (PZH), An der Universität 2 30823 Garbsen
2)
Institute of Machining Technology, TU Dortmund University, Baroper Str. 303, D-44227 Dortmund, Germany
3)
Institute of Mechanics, TU Dortmund University, Leonhard-Euler-Str. 5, D-44227 Dortmund, Germany
4)
Institute of Materials Engineering LWT, TU Dortmund, Leonhard-Euler-Str. 2, D-44227 Dortmund, Germany

a) behrens@ifum.uni-hannover.de; b) dirk.biermann@tu-dortmund.de; c) andreas.menzel@tu-dortmund.de; d) wolfgang.tillmann@udo.edu; e) krimm@ifum.uni-hannover.de; f) alexander.meijer@tu-dortmund.de; g) markus.schewe@tu-dortmund.de; h) dominic.stangier@tu-dortmund.de>; i) commichau@ifum.uni-hannover.de; j) mueller@ifum.uni-hannover.de; k) rosenbusch@ifum.uni-hannover.de

Abstract

Die neue Technologie der Blechmassivumformung (BMU) kombiniert sowohl die konventionelle Blech- als auch die Massivumformung, indem Massivumformverfahren lokal auf Blechwerkstoffe angewendet werden. So ermöglichen die Verfahren der BMU-Technologie die Herstellung symmetrischer und asymmetrischer Metallteile aus einem flachen Halbzeug mit funktionalen Nebenformelementen. Die BMU bietet hierdurch als neue Technologie ein enormes Potenzial, die Prozesskette zu verkürzen und die Herstellungskosten zu senken. Diese Prozesse zeichnen sich durch eine komplexe Wechselwirkung zwischen Werkstückbereichen mit hohen und niedrigen Formänderungen sowie durch lokal variierende zwei- und dreidimensionale Spannungs- und Dehnungszustände aus. Um den Umformprozess und damit auch das Prozessergebnis positiv zu beeinflussen, können gefrästen Oberflächenstrukturen aus dem Bereich der Tailored Surfaces eingesetzt werden.

Die Untersuchungen befassen sich mit dem Einfluss deterministischer Oberflächenstrukturen auf die tribologischen Eigenschaften von Umformwerkzeugen und deren Verschleiß unter Prozessbelastung. Die Verschleißentwicklung funktionaler Oberflächenstrukturen wird sowohl simulativ als auch experimentell untersucht. Es wird gezeigt, dass die eingesetzten Oberflächenstrukturen sowohl hinsichtlich der tribologischen Eigenschaften als auch der Widerstandsfähigkeit großes Potential zur Optimierung von BMU Prozessen bieten.

Keywords

HPC milling, Process damping, Chamfered cutting edge, Stability prediction, Milling simulation

Publication

Industriekolloquium SFB Transregio 73 (DFG), Hannover, (2019)