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By Ulrich Wojahn, Thomas Zipsner

Dieses Übungsbuch enthält Aufgaben mit vollständigen Lösungen zu den Ur- und Umformverfahren sowie spanenden Fertigungsverfahren. Mit Hilfe der integrierten Formelsammlung ist ein eigenständiges Einüben der praxisnahen Aufgaben gewährleistet und ein erfolgreiches Selbststudium möglich. In der vollständig überarbeiteten Auflage ist die Projektaufgabe durch die zusätzliche Angabe der physikalischen Einheit deutlich nachvollziehbarer geworden. Ein neues Sachwortverzeichnis ermöglicht ein schnelles Auffinden der gesuchten Aufgaben.

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A. 3 Schmieden 31 Rohlingsdurchmesser D= 1280000 ⋅ 4 Vo ⋅ 4 = = 114, 2 mm 125 ⋅ ʌ h⋅ ʌ gewählt ⇒ D = 115 mm b) Gratdicke s* = 0,015 ⋅ As = 0,015 ⋅ 1682 ⋅ ʌ = 2, 23 mm 4 gewählt ⇒ s* = 2,3 mm c) Gratbahnbreite b = 7 · s* = 7 · 2,3 = 16,1 mm gewählt ⇒ b = 16 mm ⇒ nach Form 3 b/s = 6 y 8 gewählt Ÿ 7 Projektionsfläche mit Grat ʌ Ad = Dd2 ⋅ 4 Dd = D + 2b = 168 + 2 · 16 = 200 mm ʌ Ad = 2002 ⋅ = 31416 mm 2 4 d) Umformkraft F = Ad · kwe kwe = y · kf kf = kf1 · w0m aus Diagramm für C 60 ⇒ m = 0,167 kf1 = 80 N/mm2 bei w1 = 1 s–1 und T = 1100 °C Q = 5600 mm/s ho = 125 mm m = 0,163 v0 = vc 5600 = = 44,8 s−1 h0 125 kf = kf1 · w0m = 80 · 44,80,163 = 149 N/mm2 kwe = y · kf kwe = 7,5 · 149 = 1117,5 N/mm2 ⇒ y = 7,5 nach Formgruppe 3 F = Ad · kwe = 31416 · 1117,5 = 35107380 N ≈ 35107 kN e) Umformarbeit V ⋅k ⋅M W= 0 F KF 1280000 ⋅149 ⋅1,12 W= = 0, 4 = 534016000 Nmm ≈ 534 kNm M = ln A0 114, 22 ⋅ ʌ = = 1,12  112 % Ad 31400 ⋅ 4 KF = 0, 4 V0 = 1, 28 dm3 32 2 Umformverfahren Lösung zu Beispiel 6 a) Formänderungsarbeit je Hub A M = ln 0 A1 A0 = dm0 · S s0 = 30 · S · 2,5 = 235,6 mm2 A1 = dm1 · S · s1 = 22 · S · 3 = 207,35 mm2 235,5 M = ln = 0,13  13 % 207,35 W= A0 ⋅ a ⋅ f 235,5 ⋅ 50 ⋅ 300 = = 4015,9 Nmm 0, 4 ⋅ 2200 KF ⋅ n b) mittlere Umformkraft W 4014, 2 F= = = 1339 N h 3 aus Fließkurve für C10E die spez.

4 Strangpressen 35 d) Umformarbeit Es wird unterstellt, dass das gesamte Rohlingsvolumen umgeformt wird. h. Umformung ist möglich! 3 Berechnungsbeispiele 1. Durch Vorwärtsfließpressen ist ein Rohling mit dem Durchmesser ‡ 30 mm und der Höhe 26 mm in das skizzierte Formteil umzuformen. Werkstoff AlMgSi, Neigungswinkel der Matrizenöffnung 40°, Reibwert P = 0,1. Berechnen Sie: a) das Formänderungsverhältnis b) die spezifische Formänderungsarbeit c) die mittlere Formänderungsfestigkeit d) die Gesamtumformkraft e) den Formänderungswirkungsgrad f) die Formänderungsarbeit.

3 Schmieden 31 Rohlingsdurchmesser D= 1280000 ⋅ 4 Vo ⋅ 4 = = 114, 2 mm 125 ⋅ ʌ h⋅ ʌ gewählt ⇒ D = 115 mm b) Gratdicke s* = 0,015 ⋅ As = 0,015 ⋅ 1682 ⋅ ʌ = 2, 23 mm 4 gewählt ⇒ s* = 2,3 mm c) Gratbahnbreite b = 7 · s* = 7 · 2,3 = 16,1 mm gewählt ⇒ b = 16 mm ⇒ nach Form 3 b/s = 6 y 8 gewählt Ÿ 7 Projektionsfläche mit Grat ʌ Ad = Dd2 ⋅ 4 Dd = D + 2b = 168 + 2 · 16 = 200 mm ʌ Ad = 2002 ⋅ = 31416 mm 2 4 d) Umformkraft F = Ad · kwe kwe = y · kf kf = kf1 · w0m aus Diagramm für C 60 ⇒ m = 0,167 kf1 = 80 N/mm2 bei w1 = 1 s–1 und T = 1100 °C Q = 5600 mm/s ho = 125 mm m = 0,163 v0 = vc 5600 = = 44,8 s−1 h0 125 kf = kf1 · w0m = 80 · 44,80,163 = 149 N/mm2 kwe = y · kf kwe = 7,5 · 149 = 1117,5 N/mm2 ⇒ y = 7,5 nach Formgruppe 3 F = Ad · kwe = 31416 · 1117,5 = 35107380 N ≈ 35107 kN e) Umformarbeit V ⋅k ⋅M W= 0 F KF 1280000 ⋅149 ⋅1,12 W= = 0, 4 = 534016000 Nmm ≈ 534 kNm M = ln A0 114, 22 ⋅ ʌ = = 1,12  112 % Ad 31400 ⋅ 4 KF = 0, 4 V0 = 1, 28 dm3 32 2 Umformverfahren Lösung zu Beispiel 6 a) Formänderungsarbeit je Hub A M = ln 0 A1 A0 = dm0 · S s0 = 30 · S · 2,5 = 235,6 mm2 A1 = dm1 · S · s1 = 22 · S · 3 = 207,35 mm2 235,5 M = ln = 0,13  13 % 207,35 W= A0 ⋅ a ⋅ f 235,5 ⋅ 50 ⋅ 300 = = 4015,9 Nmm 0, 4 ⋅ 2200 KF ⋅ n b) mittlere Umformkraft W 4014, 2 F= = = 1339 N h 3 aus Fließkurve für C10E die spez.

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