Weiterentwicklung der Methodik zur Absicherung der Verfahrensgrenzen beim Querkeilwalzen zwecks Steigerung der Ressourceneffizienz in der Massivumformung

der Ressourceneffizienz in der Massivumformung durch Absicherung und Erweiterung der Verfahrensgrenzen beim Querkeilwalzen, Az: 33234/01‐24” betrachtet werden. In dem Vorgängerprojekt wurde ersichtlich, dass die dort erarbeitete Vorgehensweise zu Ermittlung von Arbeitskennfeldern um eine signifikante Einflussgröße, dem „Umformenden Werkzeugbereich“ ergänzt werden muss. Diese Ergänzung ist in dem vorliegenden Vorhaben erfolgt. Durch das Vorhaben soll ein sicheres Auslegungskriteriums für Querkeilwalzwerkzeuge auf Basis von Prozesskennfeldern, mit denen eine Materialschädigung infolge des Mannesmann‐ Effektes vermieden wird, erstellt werden. Hiermit soll ein signifikanter Beitrag zur Umweltentlastung geleistet werden, indem die Ressourcenpotentiale des Querkeilwalzens bis an die Grenzen ausgenutzt werden. Aus den dominanten, schädigungswirksamen Einflussparametern wurde eine Schädigungsfunktion aufgestellt und die dimensionslose Variable n abgeleitet. Somit können die wesentlichen physikalischen Einflussparameter der Bauteil‐ und Werkzeuggeometrie durch eine dimensionslose Ähnlichkeitsvariable direkt identifiziert werden. Mit der erarbeiteten Vorgehensweise, dem erprobten Versuchsstand und Versuchswerkzeugen und der ergänzten Einflussgröße wurden auf Basis der dimensionslosen Variable n Arbeitskennfelder für die Auslegung von QKW‐Werkzeugen erstellt. Die Vorgehensweise wurde erfolgreich an 3 Stahlwerkstoffen und einer Aluminiumlegierung erprobt. Die Arbeitskennfelder bilden damit ein sicheres Auslegungskriteriums für Querkeilwalzwerkzeuge, ermöglichen die vollständigen Ausnutzung der Verfahrensgrenzen und damit Optimierung der gewichtsrelevanten Walzteilgeometrie.