Fertigungstechnik (Fach) / 4 Umformen (Lektion)

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• Definition und 2 grundlegende Arten des Umformens   Änderung der Form, der Oberfläche und der Werkstoffeigenschaften unter Beibehaltung von Masse und Stoffzusammenhalt   Unterscheidung  o  Blechumformung: es werden flächenhafte Werkstücke mit konstanter Dicke umgeformt, die Wandstärke ändert sich kaum o  Massivumformung: sehr große Querschnitts- und Wandstärkenänderungen, kompakter Ausgangszustand
• Kontinuitätsbedingung + 3 Arten der Materialumverteilung beim umformen nennen das Volumen eines Körpers darf sich nicht ändern Stauchen Breiten Steigen
• Erläutern der plastischen Verformung und 2 arten der Versetzung nennen   nach Erreichen der Streckgrenze Res beginnt die plastische Verformung   beruht auf Erzeugung und Bewegung von Versetzungen (Gitterbaufehler), wodurch es zum Abgleiten von Ebenen im Kristallgitter kommt -> bleibende Verformung o  Stufenversetzung: eingeschobene Halbebene im Kristallgitter o  Schraubenversetzung: ursprünglich parallel verlaufene Gitterebenen verlaufen wie Schraubenflächen mit der Versetzungslinie s als Achse
• Definition Eigenspannung + Möglichkeit des Abbaus Spannungen im Inneren des Werkstücks, die ohne Angriff oder äußere Kräfte vorhanden sind -> es liegen Zug- und Druckeigenspannungsbereiche vor, die im Gleichgewicht sind Abbau durch Rekristallisierung (Wärmebehandlung)
• Ursache der kaltverfestigung   werden metallische Körper über Streckgrenze belastet, setzt plastische Formänderung ein, welche mit einer Verfestigung einhergeht
• Was bewirkt eine Erhöhung der Temperatur für den Umformwerkstoff o  Erhöhung des Umformgrades o  Absenkung der Umformkräfte
• 2 Einflussgrößen auf den Umformgrad nennen Temperatur Geschwindigkeit (mit zunehmender Geschwindigkeit steigt Fließspannung, weil Fließen verhindert wird)
• Vorteile / Nachteile der Warmumformung   hohe Umformgrade   hohe Umformgeschwindigkeit   schlechte Oberfläche   schlechte Fertigungsgenauigkeit
• Vorteile Nachteile der Kaltumformung   gute Oberfläche   gute Eigenschaften durch Kaltverfestigung   gute Maßhaltigkeit   kürzere Standzeit der Werkzeuge durch hohe Belastung
• Erläutern der Halbwarmumformung o  Kompromiss zwischen Warm- und Kaltumformung o  Umformtemperatur zwischen 600-900°C
• Definition Schmieden Schmieden ist Fertigen durch Umformen, Erwärmen, Trennen und Fügen ohne bleibende Verfestigung (gilt nur bei Warmschmieden)
• 4 Varianten des Schmiedens nennen Gesenkschmieden Freiformschmieden Warmschmieden Kaltschmieden
• Erläutern Freiformschmieden   werkzeugungebundenes Schmieden   Werkstückform wird durch gezielte Bewegungen des Werkstücks erreicht
• 2 Arten des Gesenkschmiedens + Vorteile/Nachteile der jeweiligen Variante allgemein: werkzeuggebundenes Schmieden Mit Gratspalt am Gesenk (vorhersschendes Verfahren) Ohne Gratspalt am Gesenk Ohne Gratspalt: weniger Material wenig Abgraten weniger Energie Positionierung geringere Lebensdauer Volumenkonstanz
• Für welche Werkstoffe ist Kaltschmieden möglich Al, Cu
• Vorteile / Nachteile des Genau- & Präzisionsschmiedens   gute IT-Qualität   gute Maß- und Formgenauigkeit   hohe Oberflächengüte   Teile sind nach Schmieden einbaufertig   aufwändigere Rohteilvorbereitung   genauere Werkzeugfertigung   genauere Temperaturführung   gleichmäßigere Schmierung
• Erläuterung Fließpressen + empfohlene WS + Temperaturablauf o  kaltes WS wird zwischen Werkzeugteilen aufgenommen und mit einem starren Stempel oder einem Wirkmedium durch Matrize gedrückt  Werkstoffe mit niedriger Fließspannung, geringer Verfestigung und hohem  Formänderungsvermögen am besten geeignet Verfahren läuft kalt oder halbwarm ab
• Erläuterung Strangpressen + Temperaturbereich Werkstückblock, der von einem Aufnehmer fest umschlossen ist, wird durch formgebende Öffnung gedrückt Verfahren läuft halbwarm oder warm ab o  Prozesstemperatur im Bereich der Rekristallisationstemperatur
• 6 Phasen des Strangpressens Laden Einstoßen Auspressen Schale stauchen Trennen Ausstoßen
• 5 Varianten des Strangpressens Direktes Pressen mit Schale (ungeschmiert) Direktes Pressen ohne Schale (ungeschmiert) Direktes Pressen ohne Schale (geschmiert) Indirektes Pressen mit oder ohne Schale (ungeschmiert) Indirektes Pressen ohne Schale (geschmiert)
• Was versteht man zwischen "indirektem" Strangpressen und "geschmiertem" Strangpressen und Pressen "mit Schale" indirekt: Block wird in Aufnehmer eingeführt; Block Aufnehmer und verschlussstück werden gegen eintauchenden Stempel gedrückt geschmiert: Schmiermittel hinzugefügt -> geringere reibung mit Schale: Stempel ist kleiner als Blockaufnehmer
• Nach welchen Kriterien werden Durchzieh-Verfahren Unterschieden WS-Geometrie: Voll- oder Hohlkörper Art des Innenwerkzeugs beim Hohlziehen: federnder/fester/loser Stopfen mitlaufende Stange Stempel  
• Vorteile nachteile von Gleitzieh-Verfahren Hohlziehen ungleichmäßige Wanddichte (n) Innenoberfläche nicht glatt (n) über festen Stopfen Innenoberfläche glatter als beim Hohlziehen (v) hohe reibung an Rohrinnenwand (n) über mitlaufende Stange glatte Innenoberfläche (v) keine reibeverluste an Stange (v) nach dem Ziehen muss der sich angelegte Werkstoff wieder von der Stange entfernt werden (n)
• Was ist Abstreckgleitziehen? Abstreckgleitziehen: Gleitziehen über Hohlkörper durch einen Ab-steckring mit einem gegen den Werkstückboden drückenden Innen-werkzeug
• Definition Durchziehen Durchziehen eines WS durch ein meist in sich geschlossenes, in Ziehrichtung feststehendes Werkzeug
• 3 Arten des Durchziehens Gleitziehen Drahtziehen Walzziehen
• Erläuterung Walzziehen o  Durchziehen eines Werkstücks durch eine Öffnung, die von zwei oder mehre-ren Walzen gebildet wird o  Sonderverfahren, das zum Einsatz kommt, wenn Gleitziehen die Verfahrens-grenzen erreicht
• Nach welchen Kriterien werden Walzverfahren unterschieden? Kinematik (Längswalzen, Querwalzen, Schrägwalzen Werkzeuggeometrie ( Flach, Profilwalzen) Werkstückgeometrie (Hohl, Vollkörper) Arbeitstemperatur
• Vorteile NAchteile Kaltwalzen (3-3)   hohe Dauerfestigkeit   kurze Fertigungszeiten   hohe Oberflächengüte   nur weiche Werkstoffe   härten erst nach dem Walzprozess   nur für Massenproduktion
• Vorteile /Nachteile Warmwalzen   hohes Umformvermögen   geringer Kraft- und Arbeitsbedarf   hoher Energieverbrauch für Erwärmung
• Grund für komplizierte Walzengerüste Für optimalen Eingriffswinkel soll der Walzvorgang selbst durch möglichst kleine Walzen laufen Viele Walzen unterschiedlichen Durchmessers sind positiv, da sie die Durchbiegung der Walzen zusätzlich reduzieren.
• 3 Arten von Rohrwalzen nennen a) tonnenförmig b) kegelförmig c) scheibenförmig
• Erläuterung Reckwalzen + zu welcher Obergruppe gehört dieses Verfahren Stückgutwalzverfahren dient zur Herstellung von Zwischenformen, speziell zur Erzeugung von Materialanhäufung um nachfolgenden Schmiedevorganz zu vereinfachen (Kurbel-, Nockenwelle)
• Vorteile des Gewindewalzens (4)   Kaltverfestigung und optimaler Faserverlauf   hohe Genauigkeit   kurze Fertigungszeiten   weniger Material
• 4 Verfahren des Gewindewalzens nennen Flachbackenverfahren Einstechverfahren Segmentverfahren Durchlauf-Axialschubverfahren
• 2 Arten des Verzahnungswalzens nennen + den Unterschied + 2 allg. Vorteile Abwälzverfahren Formverfahren nach grob Unterschied: Beim Abwälzverfahren wird das Profil durch eine Wälzbewegung zwischen Werkzeug und WS in dieses eingeprägt. Beim Formverfahren ist dem nicht so   Verfestigung des Materials im Bereich der Zahnflanken   Druckvorspannung bewirkt höhere Lebensdauer
• 2 Arten von Stählen für Halbzeugherstellung Walzstahl Zieh-/ Drückstahl
• Untergliederung von Umformaschinen + deren Aufgabe Untergliederung von Umformmaschinen   mit geradliniger Relativbewegung der Werkzeuge o  Zieh-, Walzmaschine   mit nicht geradliniger Relativbewegung der Werkzeuge o  Zieh-, Walz-, Biegemaschine   Sondermaschinen o  Wirkmedium o  Wirkenergie     für das Verfahren die notwendigen Kräfte und Arbeit zur Verfügung zu stellen   die Werkzeuge unter genauer Führung in Eingriff zu bringen
• 3 bauarten von Pressmaschinen und die jeweiligen MAschinen nennen (insgesamt 5 Maschinen) Arbeitsgebunden: Hammer weggebunden: Exzenterpresse, Kurbelpresse, Kniehebelpresse kraftgebunden: hydraulische Presse
• 4 Arten der Reibungs- & Schmierzustände nennen (Reibungsarten) o  Festkörperreibung o  Grenzreibung o  Mischreibung o  Hydrodynamische Reibung 
• Definition Verschleiß o  fortschreitender Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers o  hervorgerufen durch mechanische Ursachen, d.h. Kontakt und Relativbewegung eines Gegenkörpers
• Zweck von Schmiermitteln erläutern (4Punkte)   Vermeiden von metallischem Kontakt zwischen WZ und WS   Verminderung der Reibungsverlust und damit des Kraft- und Energiebedarfs   bessere Nutzung der Umformbarkeit der Werkstoffe   Optimierung des Verfahrensablauf
• 4 Unterteilungsarten von Schmierstoffen nennen Wassermischbar nicht-wassermischbar Folien und Lacke Festschmierstoffe
• Vor + Nachteile Massivumformung   Bessere Materialausnutzung als bei Zerspanung   Werkstoffzusammenhalt bleibt erhalten   Funktionsintegration -> Wegfall von Fügeoperationen   hohe Bauteilfestigkeit aufgrund Kaltverfestigung   Mindestlosgröße notwendig für wirtschaftliche Fertigung   hohes Investitionsvolumen für Maschinen   hohes Investitionsvolumen für Formen (WZ)   Verschleiß beim Kaltumformen
• 4 vorzüge von Blech nennen dünn, leicht, glatt, elastisch, eben, schweißbar, verfomrbar, verbiegbar
• 3 Arten von Blechen nennen Grobbleche Feinbleche Feinstbleche
• Phasen der Umformung im Erstzug 1.   Platine auf Ziehtisch zentriert auflegen 2.  Blechhalter fährt herunter und drückt Platine fest auf Matrize 3.  Stempel setzt auf WS auf und zieht Blech durch Matrize 4.  aus ebenem Blechzuschnitt (Platine) wird Ziehteil hergestellt 5.  Soll am Ziehteil ein Flansch verbleiben, so ist Tiefzug begrenzt
• 3 Arten des tiefziehens nennen Erstzug Tiefziehen im Weiterzug mit Teleskopstempel: (durch Weiterzug werden Hohlkörper mit Durchmesserabstufung hergestellt) Tiefziehen im Weiterzug: Stülpstempel (durch Weiterzug werden doppelwandige Hohlkörper hergestellt, zweiter Stempel wirkt in entgegen gesetzter Richtung zur Stempelwirkung des vorangegangenen Tiefziehvorgangs )
• Formel Grenzziehverhältnis und Einflussgrößen (5) Durchmesser Blech/Durchmesser Hohlteil < 2 Gleichmaßdehnung Anisotropie Ziehspalt Niederhaltekraft Stempeldurchmesser
• Was versteht man unter Karosserieziehen + Tailored Blanks Kombination aus Tiefziehen (Zug-Druck) und Streckziehen (Zug) Unterschied zum Tiefziehen: relativ großer Teil des für die Hohlkörperbildung benötigten Mate-rials wird durch Verminderung der Blechdicke be-reitgestellt und nur wenig Werkstoff aus Flansch fließt nach -> Blechdicke während Vorgangs nicht konstant

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