Sie sind hier

E-Book

Blechumformung

Verfahren, Werkzeuge und Maschinen

Verlag	Springer-Verlag
Erscheinungsjahr	2015
Seitenanzahl	338 Seiten
ISBN	9783540684183
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	86,99 EUR

Das Lehr- und Fachbuch führt in die Grundlagen der Blechumformung ein und erläutert, wie entsprechende Verfahren in die industrielle Fertigung integriert werden. Ausgewählte Verfahren wie z. B. das Falzen und Feinschneiden werden vergleichend dargestellt. Als weitere Themen behandeln die Experten die 'Vorherbestimmbarkeit finaler Produkteigenschaften', die 'Steigerung der Produktivität' und die 'Reduzierung der Fertigungskosten'. Dabei werden Prozesse diskutiert, die bei sich ändernden Produkteingangsparametern für eine konstante Produktgüte sorgen.

Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. Klaus Siegert, †

studierte und promovierte an der Technischen Universität Berlin. Nach einer sechsjährigen Tätigkeit als Assistent am Institut für Verformungskunde der Technischen Universität Berlin war er im Werk Sindelfingen der Daimler AG im Betriebsmittelbau, in der Arbeitsvorbereitung und in der Verfahrensentwicklung in verschiedenen Positionen, zuletzt als Hauptabteilungsleiter, tätig. 1988 wurde Professor Siegert an die Universität Stuttgart für das Lehr-und Forschungsgebiet Umformtechnik berufen. Ende 2004 ging er altersbedingt in den Ruhestand.

Professor Siegert blickt auf eine erfolgreiche Tätigkeit als Hochschullehrer und als Direktor des Instituts für Umformtechnik der Universität Stuttgart zurück.

Er ist im Frühjahr 2014 verstorben.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Blick ins Buch

Inhaltsverzeichnis

Vorwort	5
Autorenverzeichnis	7
Inhaltsverzeichnis	9
1 Grundlagen der Blechumformung	16
1.1 Einleitung	16
1.1.1 Klassifizierung der Verfahren der Umformtechnik	18
1.1.2 Prozessbeschreibung	20
1.2 Tribologie	21
1.2.1 Reibungsformen	21
1.2.2 Tribologisches System	22
1.2.3 Verschleißmechanismen	23
1.2.4 Schmierung	23
1.2.5 Parameter, die die Reibung beeinflussen	24
1.2.6 Einfluss des Schmierstoffs auf die Reibung	25
1.2.7 Einfluss der Blech-Oberflächenstruktur auf die Reibung	26
1.2.8 Blechoberflächen	27
1.2.9 2D-Oberflächenbeschreibung	32
1.2.10 Beschreibung von Blechoberflächen	34
1.3 Spannung, Formänderung, Umformgeschwindigkeit und Umformbeschleunigung	40
1.3.1 Kraft-Längenänderungs-Diagramm des einachsigen Zugversuchs	40
1.3.2 Spannungs-Dehnungs-Diagramm des einachsigen Zugversuchs	41
1.3.3 Logarithmische Formänderungen	44
1.3.4 Logarithmische Formänderungsgeschwindigkeit	45
1.3.5 Logarithmische Formänderungsbeschleunigung	46
1.3.6 Logarithmische Hauptformänderung, logarithmische Hauptformänderungsgeschwindigkeit und logarithmische Hauptformänderungsbe	46
1.4 Fließgesetz	47
1.5 Anisotropie	47
1.6 Fließkurve	51
1.6.1 Fließspannung	51
1.6.2 Ermittlung des Einsetzens plastischen Fließens	53
1.6.3 Hydraulisches und pneumatisches Tiefen	54
1.6.4 Kaltumformung	58
1.6.5 Halbwarm-Umformung	59
1.6.6 Warmumformung	62
1.6.7 Superplastische Blechumformung, ein Verfahren der Warm-Umformung	63
1.7 Fließbedingungen (Fließhypothesen)	65
1.8 Fließortfläche, Fließortkurve	67
1.9 Grenzformänderungsdiagramm	68
1.9.1 Ermittlung der Grenzformänderungskurven	69
1.9.2 Markieren von Kreisrastern	75
1.9.3 Anwendung des Grenzformänderungsdiagramms bzw. der Grenzformänderungskurve	76
1.9.4 Unterstützung des Eintuschierens von Ziehwerkzeugen	80
1.10 Erweiterung des Grenzformänderungsdiagramms	81
1.10.1 Logarithmische Dickenformänderung	81
1.10.2 Logarithmische Hautpformänderung	83
1.11 Dokumentation der Produktgüte	86
Literatur	86
2 Streckziehen	88
2.1 Einfaches Streckziehen	88
2.2 Tangential-Streckziehen	92
2.3 Cyril-Bath-Streckziehanlage	94
2.4 NC-steuerbares segmentiertes Streckziehen	96
Literatur	99
3 Tiefen	100
3.1 Tiefen rotationssymmetrischer halbkugelförmiger Blechformteile	100
3.1.1 Tiefungsverfahren	100
3.1.2 Tiefungskennwert	101
3.2 Mechanisches Tiefen nicht-rotationssymmetrischer Blechformteile	102
3.3 Hydraulisches Tiefen	103
3.3.1 Hydraulisches Tiefen halbkugelförmiger Blechformteile	104
3.3.2 Hydraulisches Tiefen nicht-rotationssymmetrischer Blechformteile	104
3.3.3 Kombination von hydraulischem Tiefen und hydromechanischem Tiefziehen	107
3.3.4 Kombination von konventionellem Tiefziehen und hydraulischem Tiefen	108
3.4 Pneumatisches Tiefen	111
3.4.1 Superplastische Umformung	111
3.4.2 Matrizenverfahren	112
3.4.3 Patrizenverfahren	113
3.4.4 Anwendungen	113
Literatur	114
4 Tiefziehen	115
4.1 Tiefziehen rotationssymmetrischer Blechformteile	115
4.1.1 Verfahrensablauf und Werkzeuggestaltung	115
4.1.2 Geometrische Verhältnisse	118
4.1.3 Einsatz eines Niederhalters	119
4.1.4 Spannungsverhältnisse	120
4.1.5 Tiefziehverhältnisse	123
4.1.6 Ziehspalt	123
4.1.7 Ermittlung der mittleren Fließspannung	126
4.1.8 Ziehstempel-Teilkräfte und Ziehstempel-Gesamtkraft	128
4.1.9 Arbeitsdiagramm der Niederhalterkraft	133
4.2 Tiefziehen nicht-rotationssymmetrischer Blechformteile	134
4.2.1 Ziehprozess	134
4.2.2 Zieheinrichtungen im Pressentisch	135
4.2.3 Steuerung des Werkstoffflusses	137
4.2.4 Tribologisches System im Niederhalterbereich	138
4.2.5 Verteilung Flächenpressung unter dem Niederhalter	139
4.2.6 Segmentelastischer Niederhalter	140
4.2.7 Prismatisch verrippte Matrize	142
4.2.8 Ziehwerkzeuge mit integrierter Zieheinrichtung	143
4.3 Hydromechanisches Tiefziehen	145
4.3.1 Verfahrensprinzip	145
4.3.2 Verlauf des Gegendrucks über dem Stempelweg	146
4.3.3 Bildung einer Wulst entgegen Tiefziehrichtung	147
4.3.4 Kräfte beim hydromechanischen Tiefziehen	149
4.3.5 Einfluss des Gegendrucks	150
4.3.6 Grenzziehverhältnisse beim hydromechanischen Tiefziehen	150
4.3.7 Einsatz von segmentelastischen Niederhaltern und Vielpunkt-Zieheinrichtungen beim hydromechanischen Tiefziehen	150
4.3.8 Tendenzen und Zielsetzungen	152
Literatur	153
5 Blechbiegen	155
5.1 Einleitung	155
5.2 Grundlagen des Blechbiegens	158
5.2.1 Berechnungsmethoden	159
5.2.2 Formänderungen, Spannungen und Biegemomente für das elastisch-plastische Biegen mit reinen Momenten	159
5.2.3 Rückfederung beim reinen Momentenbiegen	163
5.2.4 Erweiterungen der elementaren Theorie zur Berechnung des reinen Momentenbiegens	167
5.2.5 Mehrachsige Berechnungsansätze	169
5.3 Einflussund Störgrößen	171
5.4 Prozess-Simulation und Prozessplanung	175
5.4.1 Kollisionskontrolle und Biegefolgenbestimmung	176
5.4.2 Werkstückhandhabung	178
5.4.3 Prozess-Simulation und NC-Datenbestimmung	178
5.4.4 Analytische und halbanalytische Verfahren	180
5.4.5 Finite-Elemente-Methode	184
5.4.6 Zuschnittsermittlung	186
5.4.7 Fertigungsgrenzen und Fertigungsfehler	189
5.5 Prozessregelung	190
5.6 Qualitätskriterien für Blechbiegeteile	196
5.7 Blechbiegeverfahren	197
5.7.1 Frei- und Gesenkbiegen	198
5.7.2 Schwenkbiegen	213
5.7.3 Walzrunden	215
5.7.4 Walzprofilieren	218
5.8 Falzen und Bördeln	224
5.8.1 Falzen	224
5.8.2 Bördeln	226
5.9 Biegerichten	228
Literatur	230
6 Schneiden	236
6.1 Zerteilen	236
6.2 Scherschneiden (Normalschneiden)	239
6.2.1 Einführung	239
6.2.2 Ablauf des Scherschneidvorgangs	240
6.2.3 Schnittflächenkenngrößen	242
6.2.4 Schneidkraft	243
6.2.5 Verschleiß und Verschleißminderung	251
Literaturverzeichnis	252
7 Feinschneiden	254
7.1 Einführung	254
7.2 Grundlagen des Feinschneidens	255
7.2.1 Verfahrensablauf	255
7.2.2 Schnittflächenqualität	257
7.2.3 Verfahrensmerkmale	258
7.3 Schnittteilgestaltung und Bauteilwerkstoffe	262
7.4 Werkzeuge	264
7.5 Pressentechnik	265
Literatur	269
8 Finite Elemente Methode (FEM) Prozess-Simulation in der Blechumformung	270
8.1 Finite Elemente Methode (FEM) Prozess-Simulation in der Blechumformung	270
8.1.1 Stand der Technik	270
8.1.2 Geschichtliche Entwicklung	270
8.1.3 Heutiger Stand und Entwicklungstendenzen im Bereich der Blechumformung	271
8.1.4 Alternative numerische Methoden	273
8.2 Numerische Modellierung von umformtechnischen Prozessen	274
8.2.1 Nichtlineare, zeitlich abhängige Randwertprobleme	274
8.2.2 System gekoppelter partieller Differentialgleichungen	275
8.2.3 Inhalt des Kapitels	275
8.3 Kontinuumsmechanische Grundlagen	276
8.3.1 Modellierung des Bewegungs- und Deformationszustandes	276
8.3.2 Dehnungsmaße	277
8.3.3 Spannungsmaße	279
8.3.4 Energetisch konjugierte Spannungs- und Dehnungsmaße	280
8.3.5 Kontinuitätsbedingung	281
8.3.6 Werkstoffgesetz	281
8.3.7 Impulsbilanz und Gleichgewichtsbedingungen	283
8.3.8 Wärmeleitung und Energiebilanz	283
8.3.9 Zusammenfassung der prozessbeschreibenden differentiellen Gleichungen	284
8.4 Finite Elementformulierung	285
8.4.1 Zeitliche und örtliche Diskretisierung des Problems	285
8.4.2 Elementformulierungen	286
8.5 Implizite quasistatische FEM-Verfahren	291
8.5.1 Schwache Formulierung des Problems	291
8.5.2 Iterative Lösungsverfahren des impliziten Problems	294
8.6 Lösung von thermo-mechanisch gekoppelten Problemen	295
8.6.1 Anwendungsgebiete in der Blechumformung	295
8.6.2 FEM-Formulierung und Lösungsvorgehen	295
8.6.3 Modellierung thermischer Randbedingungen	297
8.7 Explizite FEM-Verfahren	297
8.8 Vergleich der expliziten und impliziten Methoden	299
8.9 Modellierung der Kontaktbedingung	300
8.9.1 Beschreibung der Werkzeuggeometrie	300
8.9.2 Kontaktsuche und Kontakttoleranzen	301
8.9.3 Mathematische Behandlung von Verschiebungsrandbedingungen	302
8.9.4 Modellierung der Reibkräfte	303
8.10 Materialmodelle und Materialdaten	306
8.10.1 Spezifikation des Verfestigungsverhaltens	307
8.10.2 Fließortkurve und Anisotropie	310
8.10.3 Versagensvoraussage	314
Verzeichnis der Symbole und Abkürzungen	318
Literatur	319
9 Fließkriterien	321
9.1 Fließkriterien – Definition	322
9.1.1 von Mises-Fließkriterium	325
9.1.2 Hill’48 Fließkriterium	325
9.1.3 Barlat 1989 Fließkriterium	327
9.1.4 BBC 2005 Fließkriterium	328
9.2 Empfehlungen zur Auswahl eines Fließkriteriums	330
9.2.1 Mechanische Parameter für die Fließkriterien	330
9.3 Ausbick	332
Literatur	333
Sachverzeichnis	335

Weitere E-Books zum Thema: Bautechnik - Ingenieurbau

Schimmelpilze in Wohngebäuden

Ursachen, Vermeidung und Bekämpfung Format: PDF

Mit der Verringerung des Lüftungsaustausches in den Wohnungen, der Entstehung von Wärmebrücken nach der Sanierung u.a. werden die schon immer vorhandenen Schimmelpilze durch lokale…

Schimmelpilze in Wohngebäuden

Ursachen, Vermeidung und Bekämpfung Format: PDF

Mit der Verringerung des Lüftungsaustausches in den Wohnungen, der Entstehung von Wärmebrücken nach der Sanierung u.a. werden die schon immer vorhandenen Schimmelpilze durch lokale…

Werkstoffkunde für Elektrotechniker, Informationstechniker und Elektromaschinenbauer

Format: PDF

Elektrotechniker, Informationstechniker und Elektromaschinenbauer lernen mit Hilfe dieses Buches den sach- und fachgerechten Umgang mit den Werkstoffen und Bauelementen in der täglichen Arbeit.…

Werkstoffkunde für Elektrotechniker, Informationstechniker und Elektromaschinenbauer

Format: PDF

Elektrotechniker, Informationstechniker und Elektromaschinenbauer lernen mit Hilfe dieses Buches den sach- und fachgerechten Umgang mit den Werkstoffen und Bauelementen in der täglichen Arbeit.…

Elektronik 9

Leistungselektronik Format: PDF

Praxisnah werden die Eigenschaften und Besonderheiten von Bauteilen der Leistungselektronik und ihre Schaltungen dokumentiert, das notwendige Maß an Mathematik dazu verständlich erlä…

Elektronik 9

Leistungselektronik Format: PDF

Praxisnah werden die Eigenschaften und Besonderheiten von Bauteilen der Leistungselektronik und ihre Schaltungen dokumentiert, das notwendige Maß an Mathematik dazu verständlich erlä…

Elektronik 9

Leistungselektronik Format: PDF

Praxisnah werden die Eigenschaften und Besonderheiten von Bauteilen der Leistungselektronik und ihre Schaltungen dokumentiert, das notwendige Maß an Mathematik dazu verständlich erlä…

Bauchemie

Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Bauchemie

Format: PDF

Mehr denn je ist der Entscheidungsträger in Wirtschaft und Behörde, ob als Ingenieur, Architekt oder Praktiker gefordert, breitgefächerte technische und ökologische Fragen zu…

Technische Akustik und Lärmschutz

Format: PDF

Lärm gehört zu den gravierendsten Umweltbelastungen. Vermeidung von Lärm und Lärmschutz gehören deshalb zu den wichtigsten Aufgaben bei der Konstruktion von Maschinen, Land-, Luft- und…

Weitere Zeitschriften

Altenheim - Lösungen fürs Management

Altenheim ist die Fachzeitschrift für Träger, Heimleitungen und leitende Mitarbeiter/innen der teilstationären und stationären Altenhilfe. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihre Einrichtung zu ...

FREIE WERKSTATT

Die Fachzeitschrift FREIE WERKSTATT berichtet seit der ersten Ausgaben 1994 über die Entwicklungen des Independent Aftermarkets (IAM). Hauptzielgruppe sind Inhaberinnen und Inhaber, Kfz-Meisterinnen ...

Baumarkt

Baumarkt enthält eine ausführliche jährliche Konjunkturanalyse des deutschen Baumarktes und stellt die wichtigsten Ergebnisse des abgelaufenen Baujahres in vielen Zahlen und Fakten zusammen. Auf ...

BIELEFELD GEHT AUS

Freizeit- und Gastronomieführer mit umfangreichem Serviceteil, mehr als 700 Tipps und Adressen für Tag- und Nachtschwärmer Bielefeld genießen Westfälisch und weltoffen – das zeichnet nicht ...

Blätter für deutsche Landesgeschichte

Einzelbeiträge und Sammelrezensionen zur vergleichenden Landesgeschichte. Im Gesamtverein der deutschen Geschichts- und Altertumsvereine haben sich die deutschen Geschichtsvereine, die Historischen ...

bank und markt

Zeitschrift für Banking - die führende Fachzeitschrift für den Markt und Wettbewerb der Finanzdienstleister, erscheint seit 1972 monatlich. Leitthemen Absatz und Akquise im Multichannel ...

Die Steuerfachangestellten

Prüfungs- und Praxiswissen für Steuerfachangestellte Mehr Erfolg in der Ausbildung, sicher in alle Prüfungen gehen, im Beruf jeden Tag überzeugen: „Die Steuerfachangestellten“ ist die ...

Evangelische Theologie

Über »Evangelische Theologie« In interdisziplinären Themenheften gibt die Evangelische Theologie entscheidende Impulse, die komplexe Einheit der Theologie wahrzunehmen. Neben den Themenheften ...

Extracts from European Patent Specifications (3 parts)

Vom Deutschen Patent- und Markenamt erteilte Patente. Bibliographie, Patentanspruch, wichtigste Zeichnung. Thomson Reuters is the world’s leading source of intelligent information for businesses ...

DW DIREKT INFO für Architekten und Bauplaner

Direktversand an Architekturbüros, Generalplaner, Generalunternehmer, Bauträger, Bauämter, Wohnungs- und Siedlungsgesellschaften, Bauabteilungen von Industrie, Banken, Versicherungen, ...