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Numerische Untersuchung des oszillierenden Verzahnungsdrückens

Heß, Benjamin and Übelacker, David and Groche, Peter (2014):
Numerische Untersuchung des oszillierenden Verzahnungsdrückens.
[Conference or Workshop Item]

Abstract

Bei der Fertigung von Verzahnungen auf Antriebs- und Getriebewellen ist der Einsatz des Verzahnungsdrückens mit einer oszillierenden Werkzeugbewegung industriell weit verbreitet. Die oszillierende Hubbewegung führt zu einer Kraftreduktion der Umformkräfte um bis zu 40 gegenüber einer Nutzung konventioneller Hubverläufe. Dies ermöglicht die Fertigung von Verzahnungen auch auf dünnwandigen Bauteilen oder Rohren, da ein Überschreiten der Knickstabilität vermieden wird. Als mögliche Ursachen kommen die Effekte zweier in der Literatur beschriebener Theorien in Frage, die bis zum heutigen Zeitpunkt nicht untersucht sind. Zum einen kann die Kraftreduktion auf einen sich während des Rückhubs wiederaufbauenden Schmierstofffilm zurückgeführt werden, durch den die Reibung reduziert wird. Zum anderen können entfestigende Materialeffekte wie beispielsweise der Bauschinger-Effekt die Ursache sein, da das Werkstück während des Umformvorgangs zyklisch belastet wird. Diese beiden Theorien werden im vorliegenden Beitrag numerisch untersucht und der Einfluss der Reibung und entfestigender Materialeffekte auf die Umformkräfte dargestellt. Hierbei kommen unterschiedliche Reib- und Materialmodelle zum Einsatz. Die numerischen Untersuchungen und experimentellen Ergebnisse identifizieren die Reibung als maßgebenden Einflussfaktor auf die Reduktion der Umformkräfte.

Item Type: Conference or Workshop Item
Erschienen: 2014
Creators: Heß, Benjamin and Übelacker, David and Groche, Peter
Title: Numerische Untersuchung des oszillierenden Verzahnungsdrückens
Language: German
Abstract:

Bei der Fertigung von Verzahnungen auf Antriebs- und Getriebewellen ist der Einsatz des Verzahnungsdrückens mit einer oszillierenden Werkzeugbewegung industriell weit verbreitet. Die oszillierende Hubbewegung führt zu einer Kraftreduktion der Umformkräfte um bis zu 40 gegenüber einer Nutzung konventioneller Hubverläufe. Dies ermöglicht die Fertigung von Verzahnungen auch auf dünnwandigen Bauteilen oder Rohren, da ein Überschreiten der Knickstabilität vermieden wird. Als mögliche Ursachen kommen die Effekte zweier in der Literatur beschriebener Theorien in Frage, die bis zum heutigen Zeitpunkt nicht untersucht sind. Zum einen kann die Kraftreduktion auf einen sich während des Rückhubs wiederaufbauenden Schmierstofffilm zurückgeführt werden, durch den die Reibung reduziert wird. Zum anderen können entfestigende Materialeffekte wie beispielsweise der Bauschinger-Effekt die Ursache sein, da das Werkstück während des Umformvorgangs zyklisch belastet wird. Diese beiden Theorien werden im vorliegenden Beitrag numerisch untersucht und der Einfluss der Reibung und entfestigender Materialeffekte auf die Umformkräfte dargestellt. Hierbei kommen unterschiedliche Reib- und Materialmodelle zum Einsatz. Die numerischen Untersuchungen und experimentellen Ergebnisse identifizieren die Reibung als maßgebenden Einflussfaktor auf die Reduktion der Umformkräfte.

Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering
16 Department of Mechanical Engineering > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Date Deposited: 25 Aug 2014 11:13
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