Simulation und Optimierung der Prozesskette zur Herstellung profilierter Drähte durch Drahtziehen und Profilwalzen
Tóm tắt
Kaltgeformte Profildrähte werden meist durch mehrstufiges Ziehen und Profilwalzen hergestellt. Gerade bei höherfesten Werkstoffen kann es dabei auf Grund ihres geringeren Umformvermögens zu innen liegenden Rissen (Chevron Cracks) kommen. Zur Untersuchung dieser Prozesskette wurde ein Finite Elemente Modell mit Abaqus/Standard erstellt, wobei das Schädigungsmodell nach Ayada mittels der User Subroutine UVARM implementiert wurde. Damit konnte gezeigt werden, dass der größte Schädigungsanteil bereits beim Ziehen auftritt. Während in der Literatur meist der Ziehplan hinsichtlich der geringsten Ziehkraft optimiert wird, wird hier als Optimierungsziel die geringste Schädigung verfolgt. Dazu wurde mit Hilfe der Versuchsplanung eine Optimierung des Ziehwinkels vorgenommen, wodurch die Fertigung komplexerer Drahtquerschnitte möglich wird.
Tài liệu tham khảo
Gummert, H. J. (Hrsg.): Ziehen: Über die Herstellung von Drähten, Stangen und Rohren, 1. Aufl., Gummert, Hermann-J., Dr., 2005
Iankov, R.: Finite element simulation of profile rolling of wire, Journal of Materials Processing Technology, 142 (2003), S. 355–361
Klemens, D.; Ständer, I.: Ziehfehlerkatalog: Fehlererscheinungen an gezogenen Drähten, Rohre, Stäben, Oberursel: Deutsche Gesellschaft für Metallkunde – Informationsgesellschaft, 1985
Komori, K.: Simulation of chevron crack formation and evolution in drawing, International Journal of Mechanical Sciences, 41 (1999), S. 1499–1513
Komori, K.: Effect of ductile fracture criteria on chevron crack formation and evolution in drawing, International Journal of Mechanical Sciences, 45 (2003), S. 141–160
Avitzur, B.: Metal Forming: Processes and Analysis, Materials Science and Engineering, New York: McGraw-Hill Book Company, 1968
Avitzur, B.: Analysis of central bursting defects in extrusion and wire drawing, Transactions of the ASME Journal of Engineering for Industry, 90 (1968), S. 79–91
Ayada, M.; Higashino, T.; Mori, K.: Central Bursting in Extrusion of Inhomogenous Materials, Advanced Technology of Plasticity, 1 (1987), S. 553–558
McAllen, P.; Phelan, P.: Numerical analysis of axisymmetric wire drawing by means of a coupled damage model, Journal of Materials Processing Technology, 183 (2007), S. 210–218
Lange, K. (Hrsg.): Umformtechnik: Handbuch für Industrie und Wissenschaft, Bd. 2, Massivumformung, 2. Aufl., Berlin (u. a.): Springer, 1988
Fritz, H.; Schulze, G. (Hrsg.): Fertigungstechnik, 3. Aufl., Düsseldorf: VDI-Verlag GmbH, 1995
N. N.: Abaqus 6.9 Documentation, Dassault Systèmes Simulia Corp., Providence, RI, USA: 2009
Hensel, A.; Spittel, T.: Kraft- und Abreitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren, 1. Aufl., Leipzig: Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1978
Chaboche, J. L.: Constitutive equations for cyclic plasticity and cyclic viscoplasticity, International Journal of Plasticity, 5 (1989), S. 247–302
Scheffler, E.: Statistische Versuchsplanung und -auswertung, 3. Aufl., Stuttgart: Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1997