Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fur Umformende Fertigungsverfahren der Universitat Dortmund. Herrn Prof. Dr. -Ing. Eberhard von Finckenstein danke ich fur die UEbernalune des Hauptreferats und der damit verbundenen Unterstuzung meiner Arbeit. Mein Dank gilt ebenfalls den Korreferenten Herrn Prof. Dr. -Ing. A. Behrens und Herrn Priv. Doz. Dr. -Ing. M. Kleiner fur die Durchsicht der Arbeit. Besonders danken moechte ich an dieser Stelle auch allen Mitarbeitern des Lehrstuhls und allen Kollegen des Projektes "Prozesssimulation in der Umform- technik", die wesentlich zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Freiburg i. Br., Juni 1994 Andreas Greve Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 Stand der Kenntnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2. 1 Entwicklung der Prozesssimulation in der Umformtechnik . . . 21 2. 1. 1 Geschichtliche Entwicklung ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2. 1. 2 Entwicklungstendenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. 2 Datenbankeinsatz bei der Prozesssimulation . . . . . . . . . . . . . . 30 2. 3 Expertensysteme zur Beratung bei umformtechnischen Fra- stellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 Ziel der Arbeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4 Konzept eines Beratungssystems fur den FE-Anwender 42 4. 1 Arbeitsweise und Moeglichkeiten von Expertensystemen 42 4. 2 Grundlegende Aspekte zur FE-Beratung . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4. 3 Struktur der Wissensbasis fur die FE-Beratung. . . . . . . . . . . 54 5 Einsatz des Beratungssystems zur Elementtypwahl . . . . . . . . 60 5. 1 Kriterien der Elementtypwahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5. 2 Aufbau des Elementberatungssystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6 Werkstoffdaten in der Prozesssimulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6. 1 Simulation des Werkstoffilusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6. 2 Zwischenschichtphanomene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 6. 3 Versagensmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 10 7 Datenbankbasierte Materialdatenverwaltung MDV . . . . . . . . . 96 7. 1 Allgemeine Aspekte und Anforderungen. . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7. 2 Entwurf der SQL-Materialdatenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Dieses Buch wendet sich an die Fuhrungskrafte und besonders an diejenigen Perso- nen in Untemehmen, die mit der Prozesssteuerung der technisch-mechanischen Fertigung und der Verbesserung ihrer Zuverlassigkeit und Sicherheit betraut sind, aber auch an Hersteller von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Messmitteln und der UEber- wachungtechnik. Es schliesst eine Wissenslucke zwischen der Technik moderner CNC-gesteuerter Werkzeugmaschinen und Fertigungsanlagen, der Werkzeuge, der Mess-und Sensortechnik einerseits und ihrer richtigen Anwendung im Sinne prozesssi- cherer Fertigung andererseits. Studierende und Lehrbeauftragte technischer Hoch- schulen und Universitaten finden darin Informationen uber die Praxis der prozesssicheren Fertigung. Die Arbeit entstand aus der Praxis meiner mehr als 30-jahrigen Ingenieurtatigkeit bei der Entwicklung von Werkzeugmaschinen und Sonderwerkzeugen, insbesondere fur die Ausrustung von Drehautomaten; sie soll dem Anwender helfen, aus der Fulle der angebotenen Technik das fur seine Fertigungsbedingungen Geeignete einzusetzen! Die dargebotenen Beispiele verdanke ich der langjahrigen Zusammenarbeit mit zahl- reichen Betrieben insbesondere der Walzlager-, Fahrzeug-und der Armaturenindu- strie, den Technischen Hochschulen Dresden, Chemnitz und Magdeburg, aber auch HersteIlem von Werkzeugmaschinen, Werkzeugen und der Mess-und Sensortechnik, die mich anregten, dieses Buch zu schreiben.

Die vorliegende Arbei t entstand w hrend meiner T tigkei t als wissenschaftlicher Mi tarbei ter am Insti tut fUr Umformtechnik der Universit t Stuttgart. Herrn o. Prof. em. Dr. -Ing . Dr. h. c. K. Lange danke ich fUr sein Vertrauen und fUr seine wohlwollende UnterstUtzung. Von der Themenstellung bis zum AbschluB der Untersuchungen hat er mich bei der Bearbeitung durch seine Anregungen unterstUtzt. Herrn Prof. Dr. -Ing . Dr. h. c. W. K5nig danke ich fUr die freundliche Ubernahme des Mitberichtes und die daraus ergebenen wertvollen Hinweise. Wei terhin gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. -Ing. T. Wanheim vom Afdelingen for Mekanisk Technologi der Technischen Hochschule, D nemark, fUr die UnterstUtzung bei der DurchfUhrung der Modellversuche. Herrn Dr. -Ing. Thomas Herlan gilt mein besonderer Dank fUr seine wertvollen RatschUige und seine kreative UnterstUtzung in allen Phasen der Arbeit. Mein pers5nlicher Dank gil t meinen El tern Hermann und Hannelore Schondelmaier welche durch Ihre ausdauernde UnterstUtzung diese Arbeit erst erm5g1ichten. Allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts fUr Umformtechnik danke ich fUr die sehr kollegiale und wertvolle Zeit w hrend der Anfertigung meiner Arbeit. Mein ganz herzlicher Dank gilt Herrn cand. -mach. Edmund Berg fUr seine beitragende UnterstUtzung.

Die vorliegende Dissertation entstand neben meiner Tatigkeit als Mitarbeiter arn Institut fur Montageautomatisierung GmbH (ifm). Besonders danken moechte ich Herrn Prof. Dr.-Ing. J. Milberg, dem Leiter des Lehrstuhls fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) an der Technischen Uni- versitat Munchen sowie des oben genannten Instituts, der mir die Bearbeitung der Thematik ermoeglichte und durch kritische Anregungen und wertvolle Hinweise ent- scheidend zur erfolgreichen Durchfuhrung der Arbeit beigetragen hat. Herrn Prof. Dr.-Ing. K. Feldmann, dem Leiter des Lehrstuhls fur Fertigungsautomati- sierung und Produktionssystematik der Universitat Erlangen-Nurnberg, danke ich fur die UEbernahme des Koreferats und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Schliesslich moechte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des ifm und des iwb sowie allen Studenten, die mich bei der Erstellung der Arbeit unterstutzt haben, recht herzlich bedanken. Munchen, im Dezember 1991 Lothar Gebauer Inhalt Inhalt o. Formelzeichen und Abkurzungen .................. VI 1. Einleitung ........ . . . . . .. . 1 Einfuhrung . . . . . . . . . 1.1 1 1.2 Zielsetzung und Arbeitsschwerpunkte 2 Stand der Technik 2. 4 2.1 Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Produktions verfahren und resultierende Montageanforderungen 4 2.3 Vorhandene Montagekonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3. Entwicklung eines Systems fur die automatisierte Montage von optischen Linsen ... ........... . 7 Begriffe ........ . 3.1 7 3.2 Aufgabenschwerpunkte 7 3.3 Entwicklung des Prozessmodells 9 3.3.1 Abgrenzung der Montageaufgabe 9 3.3.2 Definition der Systemgrenze ..

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. em. Dr. -Ing. Dr. h. c. Kurt Lange danke ich fur das mir entgegenge- brachte Vertrauen und die grosszugige Unterstutzung bei der Durchfuhrung dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. rer. nat. Volkmar Gerold bin ich fur die eingehende Durchsicht dieser Arbeit zu Dank verpflichtet. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. -Ing. habil. Klaus Poehlandt fur die Be- treuung der Arbeit sowie den wertvollen Diskussionen und Anregungen. Ferner danke ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts fur Umformtechnik, die zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Weiterhin moechte ich Herrn Dr. Clemens Ritter vom Institut Laue Langevin, Gre- noble fur die Zusammenarbeit bei den Neutronenbeugungsmessungen danken. Die Mittel zur Durchfurung der Arbeit wurden von der Stiftung Volkswagenwerk, Hannover bereitgestellt, wofur an dieser Stelle ebenfalls gedankt sei. Leonberg, im Dezember 1992 Lothar Bruckner Inhaltsangabe Formelzeichen und Abkurzungen 11 0 Zusammenfassung 13 1 Einleitung 16 2 Stand der Kenntnisse 18 2. 1 Spannungsrisskorrosion von CuZn-Legierungen 18 Chemische Zusammensetzung 2. 1. 1 20 2. 1. 2 Spannung 21 2. 1. 3 Korngroesse 21 2. 1. 4 Umformgrad 22 2. 2 Eigenspannungen und Spannungsrisskorrosion von Werkstucken 24 2. 2. 1 Tiefgezogene Werkstucke 26 2. 2. 2 Abstreckgleitgezogene Werkstucke 27 3 AufgabensteIlung 29 4 Experimentelle Untersuchungen 31 4. 1 Werkstoffe 31 4. 2 Versuchseinrichtungen zur Werkstuckherstellung 33 4. 2. 1 Tiefziehen mit Niederhalter 33 4. 2.

Fertigungsbedingungen wirken sich auf das Verhalten schwingend beanspruchter umgeformter Werkstucke aus pulvermetallurgisch hergestellten Vorformen aus. Das wird in dieser Publikation am Beispiel des Voll-Vorwarts-Fliesspressens untersucht. Im Ausgangszustand ist das Ermudungsverhalten der Sintermetalle bei niedriger bis mittlerer Belastung durch quasielastische Verformung bis zum Bruch gekennzeichnet. Bei hoher Belastung lasst porenbedingt rasches Risswachstum eine zyklische Ver- oder Entfestigung nicht mehr zu. Durch Fliesspressen wird der Restporengehalt von 10% bei Kaltumformung auf etwa 1 bis 3 %, bei Halbwarmumformung teilweise auf 1 % reduziert. Wahrend sich wechselverformte Werkstucke im kaltfliessgepressten Zustand vornehmlich quasielastisch verhalten, zeigen halbwarmumgeformte eine ausgepragte zyklische Entfestigung. Diese verlauft aufgrund der gegenuber dem sproeden Sinterzustand deutlich verbesserten Zahigkeit aber sehr langsam. Zusatzlich koennen die in Pressrichtung orientierten gestreckten Poren die Rissausbreitung verzoegern und somit die Lebensdauer zyklisch beanspruchter Werkstucke aus Sintermetall erhoehen.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitar- beiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stullgart. Herrn Professor Dr.-Ing. Dr. h. c. Kurt Lange danke ich herzlich fur das mir entgegenge- brachte Vertrauen, seine grosszugige Foerderung und seine Unterstutzung bei der Anferti- gung dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. rer. nat. Gerhard K. Wolf bin ich fur sein Interesse an der Arbeit sowie fur wertvolle Diskussionen und Anregungen dankbar. Weiterhin moechte ich Herrn Prof. Dr.-Ing. Klaus Poehlandt fur die Betreuung und kritische Durchsicht der Arbeit danken. Ebenso gilt mein Dank allen Mitarbeiterinnen und Mitar- beitern des Institutes fur Umformtechnik, die durch ihre Hilfe zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr. rer. nat. Peter Ballhause, Leybold AG, Hanau, zum Zeit- punkt der Untersuchungen Mitarbeiter am Physikalisch-Chemischen Institut - Radio- chemie - der Universitat Heidelberg, fur die Durchfuhrung der Ionenstrahlbehandlungen und Hartemessungen sowie seine Unterstutzung bei der Verschleissmessung mit Hilfe des Dunnschichtdifferenzverfahrens und Herrn Dipl.-Phys. Roland Leutenecker, Fraunhofer- Institut fur Festkoerpertechnologie, Munchen, fur die Durchfuhrung der Tiefenprofilanaly- sen. Herrn Dr.-Ing. Klaus Keller, Verschleiss-Schutz-Technik Dr. Ing. Klaus Keller, Schopfheim, danke ich fur die Beschichtung von Werkzeugen, die Durchfuhrung von Warmebehand- lungen und das Oberflachenfinishen von Werkzeugen. Die Durchfuhrung dieser Untersuchung wurde im Rahmen des Verbundprojektes "Ober- flachenvergutung durch Ionenimplantation" vom Bundesministerium fur Forschung und Technologie uber den Projekllrager KFA Julich gefoerdert, wofur an dieser Stelle gedankt sei.

Fur die Umformungspraxis wird in dieser Publikation eine verbesserte Methode zur Fliesskurvenaufnahme und die Moeglichkeit vorgestellt, durch bewusst gewahlte anisotrope Werkstoffe das Umformvermoegen oder die Festigkeit von Bauteilen rictungsabhangig zu steigern. Ausgangsbasis ist der Zylinderstauchversuch mit Schmiertaschen nach Rastegaev. Er ermoeglicht bei gunstiger Dimensionierung der Schmiertaschenabmessung eine weitgehend homogene Stauchung bis zu hohen Umformgraden. Der Autor optimiert diesen Versuch systematisch und beurteilt ihn unter Berucksichtigung des mechanischen Gleichgewichtes im Hinblick auf eine Fliesskurvenaufnahme. Die Erkenntnisse weisen eine gute Eignung bis zu Umformgraden von 1,6 fur ausreichend duktile Werkstoffe in einem Hub aus. Die elastische Auffederung des Werkzeuges sowie geringfugige Instabilitaten am Wulst koennen dabei mit der Durchmessermessung in weiten Grenzen kompensiert werden. Dieses Messverfahren erlaubt zusatzlich Aussagen uber das plastische anisotrope Verhalten eines Werkstoffes, die in guter Korrelation zur qualitativ bestimmten Fliessortkurve stehen.

In der Umformtechnik werden Werkstucke oft auf Torsion beansprucht. Diese Publikation zeigt, wie die Durchfuhrung des Torsionsversuches im Hinblick auf Genauigkeit, Aufloesung und Temperaturbestimmung an der Probe verbessert werden kann. Im Vordergrund stand dabei die Anwendung dunnwandiger hohler Proben, wobei sowohl die Handhabung als auch die Fertigung dieser Proben optimiert wurde. Eine genaue Auswertungsmethode wurde vom speziellen Fall massiver Proben auf hohle Proben verallgemeinert. Diese Naherungsloesung ist um so unabhangiger vom Werkstoff- und Geschwindigkeitsverhalten, je dunnwandiger die Probe gewahlt wird. Ausserdem wurde die tatsachlich an der Umformung beteiligte Probenlange berucksichtigt. Durch die Verwendung genau gefertigter Proben konnten im angewandten Geschwindigkeitsbereich hohe Vergleichsumformgrade erzielt werden, die im Hinblick auf reale Umformverfahren von Interesse sind.

Ein bedeutender Trend in der Materialwissenschaft ist der zunehmende Einsatz von Methoden, durch die die Zusammensetzung und die Mikrostruktur im oberfHichen- nahen Bereich der Bauteile in kontrollierter Weise modifiziert werden. Dabei handelt es sich urn Methoden, die auf der Anwendung von Laserstrahlen, Ionen- strahlen, Elektronenstrahlen, Plasmatechniken, UV- und Synchrotronstrahlung beruhen, also von energiereichen Teilchen und Quanten Gebrauch machen, urn Eigenschaften und Strukturen der OberfHichen und Randschichten von Festkarpern zu verandern. Diese Methoden stellen neue Techniken dar, die im wesentlichen im letzten lahrzehnt entwickelt und in die Fertigung eingefuhrt wurden. Zahlreiche Beispiele hierftir kommen aus so unterschiedlichen Gebieten wie Tribologie der Metalle, Katalyse, Halbleiter, Polymere und Kunststoffe, umfassen also aIle Klas- sen von Werkstoffen und reichen mit ihren Anwendungen vom Maschinenbau tiber die chemische Verfahrenstechnik, die Formteilefertigung, die Elektroindustrie bis hin zur Mikroelektronik, Optoelektronik und Mikromechanik. Urn nur einige Beispiele zu nennen: Bei Metallen kannen Harte, VerschleiB- und Korrosionsfestigkeit durch Laser- strahlverfahren und Ionenimplantation betrachtlich erhaht werden, da sich auf diese Weise Randschichten mit Zusammensetzungen und Mikrostrukturen fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht erzeugen lassen. Gegentiber den durch Be- schichtung hergestellten Vergtitungsschichten, tiber die im Teil I dieser zweibandi- gen Monographie (Band 5 der WFT -Reihe) berichtet wurde, zeichnen sich modifi- zierte Randschichten dadurch aus, daB neuartige Zusammensetzungen und Mikro- strukturen auf einem WerkstUck erzeugt werden kannen, wie sie mit herkammli- chen Verfahren nicht herstellbar sind. AuBerdem treten Probleme der Adhasion bei modifizierten Randschichten nicht auf. .

Die numerische Simulation von Vorgangen der Blechumformung stellt sowohl seitens der Theorie als auch seitens der programmtechnischen Realisierung ein sehr komplexes Problem dar. Finite-Elemente-Programme fur nichtlineare Anwendungen sind ein Mittel zu dessen Loesung. Die Grundlage der in dieser Publikation verwendeten Finite-Elemente-Formulierung bildet das elastisch-plastische (Prandtl-Reusssche) Stoffgesetz in Verbindung mit dem Prinzip der virtuellen Verschiebungen. Zur Erfassung und Beschreibung der variablen Kontaktbedingungen zwischen Werkstuck und Werkzeug wurde in das benutzte Loesungsverfahren ein Kontaktalgorithmus implementiert, der in der Lage ist, den Kontakt zwischen zwei- bzw. dreidimensionalen Werkzeugoberflachen und dem umzuformenden Werkstuck festzustellen. Die daraus resultierenden Zwangsbedingungen werden mit Hilfe des Straffunktionsansatzes (penalty approach) beschrieben. Die Anwendung dieses Programmsystems hat gezeigt, dass es den Verlauf des Umformvorganges mit guter Genauigkeit voherzusagen gestattet. Die experimentelle UEberprufung anhand des Ziehens einer gekerbten Flachzugprobe zeigt eine gute UEbereinstimmung der berechneten und gemessenen Kraft-Weg-Verlaufe, und auch der Beginn der lokalen Einschnurung wurde in der Simulation gut wiedergegeben.

In der Kaltmassivumformung fallen bei der Fertigung komplizierter Werkstucke die Werkzeuge uberwiegend durch Ermudungsbruch aus. Der Autor hat am Beispiel des Voll-Vorwarts-Fliesspressens Standmengenuntersuchungen zur Erfassung von Einflussgroessen auf den Werkzeugbruch durchgefuhrt, woruber in dieser Publikation berichtet wird. Zur statistischen Absicherung der Ergebnisse wurden pro Versuchsparameter funf gleichartige Werkzeuge gepruft; das bedingte einen Versuchsaufwand von ca. 600 000 gepressten Teilen. Parallel zu diesen experimentellen Untersuchungen wurde der Voll-Vorwarts-Fliesspressvorgang mit der Finite-Elemente-Methode simuliert. Die vorliegenden Ergebnisse koennen zur Optimierung von Fliesspresswerkzeugen fur das Voll-Vorwarts-Fliesspressen mit kegeliger Schulter bezuglich des Bruchverhaltens dienen. Sie stellen damit einen Beitrag zur Erhoehung der Fertigungssicherheit und der daraus resultierenden Wirtschaftlichkeit fur das technologisch wichtige Verfahren der Kaltmassivumformung dar.

Bis zur breiten industriellen Anwendung dieses neuen Werkzeuges musste die Lasertechnologie verschiedene wechselhafte Phasen durchlaufen. Erst in den letzten funf Jahren konnte sich der Laser in verschiedenen Anwendungsgebieten durchsetzen. Ziel dieser Tagung war die praxisnahe Darstellung der vielfaltigen Anwendungsmoglichkeiten des Lasers in der industriellen Fertigungstechnik. Weiterhin sollten Erfahrungen und neue Erkenntnisse auf diesem innovativen und sich rasch entwickelnden Gebiet vermittelt werden. Den inhaltlichen Schwerpunkt bilden traditionsgemass technologische und anwendungsbezogene Aspekte der Materialbearbeitung mit Lasern. In ihrer strukturellen Gestaltung orientierte sich die Konferenz daher sehr stark an Problemstellungen, die fur den industriellen Anwender dieser Technologie von Bedeutung sind. Neben dem Laserstrahl-Schneiden und -Schweissen sowie der Oberflachenbehandlung von Werkstucken mit dem "thermischen Werkzeug Laserstrahl" werden Handhabungstechniken und Verfahren der Prozesskontrolle und -steuerung vorgestellt."

Das Buch beschreibt den Entwurf und die Entwicklung des Expertensystems ICX, das, verbunden mit einem CAD-System, bei der Gestaltung, Dimensionierung, Planung und Ausfuhrung einer Kunststoff-Metall-Klebung dem Konstrukteur hilfreich zur Seite steht. Unter der Kontrolle eines ubergeordneten Systems werden dabei mehrere Expertensysteme aktiviert, um dem interdisziplinaren Charakter des verwendeten Wissens gerecht zu werden. Als Schwerpunkte werden Wissensakquisition und -strukturierung, die Entwicklung des Gesamt-Expertensystems, die Einbindung in eine CAD-Umgebung und die problemorientierte Gestaltung der Benutzerfuhrung behandelt. Dem Leser wird ein Uberblick des dem Expertensystem zugrunde liegenden Wissens und ein Einblick in Funktionsweise und Handhabung des Systems gegeben. Daruberhinaus wird eine Vorgehensweise zur praxisbezogenen Umsetzung einer komplexen technischen Anwendung in ein Software-System unter Verwendung von Hilfsmittel aus der KI-Forschung vorgestellt."

In diesem Band wird der EinfluA von Verfahrensparametern bei den DurchdrA1/4ckverfahren Voll-VorwArts-FlieApressen und VerjA1/4ngen auf das ErmA1/4dungsverhalten von WerkstA1/4cken untersucht. Die hergestellten bauteilAhnlichen Proben werden durch Berechnung des lokalen Umformgrades, experimentelle Ermittlung der Umformeigenspannungen und der mechanischen Kennwerte, Messung des HArteprofils und der OberflAchenbeschaffenheit sowie begleitende metallographische Untersuchungen nAher charakterisiert. Das ErmA1/4dungsverhalten des Werkstoffes Ck15G vor und nach der Umformung wird diskutiert, der EinfluA verschiedener VersuchsfA1/4hrungen und der Versuchsfrequenz untersucht. FA1/4r die ermA1/4deten Schwingproben wird eine mikroskopische Betrachtung der Feinstruktur durchgefA1/4hrt.

Bei diesem Buch handelt es sich um einen Leitfaden f}r Klebepraktiker. Es werden die verschiedenen Einzelschritte beim kleben beschrieben, als auch die vorbereitenden Ma nahmen und anschlie enden Pr}fverfahren auf Festigkeit behandelt. Das Buch sollte an keinem Arbeitsplatz fehlen, wo man sich mit Problemen der F}getechnik des Klebens besch{ftigt.

Evidence of lean thinking implementation is found in various areas such as services, healthcare, and different industries like the automotive industry, aerospace industry, textile industry, food industry, and oil and gas industry. Such evidence points to the universality of lean thinking and how its use in different contexts increases its importance as an approach to continuous improvement. Lean Thinking in Industry 4.0 and Services for Society presents an insight into lean thinking as a philosophy that can identify problems and wastes in various areas, analyze them, and identify activities that could improve processes. Covering key topics such as industrial systems, lean safety, and lean sustainability, this reference work is ideal for industry professionals, business owners, managers, policymakers, researchers, scholars, academicians, practitioners, instructors, and students.

Ausgehend von den beim Schwei en auftretenden Temperaturfeldern werden Gef}ge{nderungen, Eigenspannungen und Verzug dargestellt, die zugeh-rigen Berechnungs- und Me verfahren erl{utert, die Ma nahmen zur Verminderung der Eigenspannungen und des Verzuges er-rtert und die Festigkeitsauswirkungen betrachtet.

Das vorliegende Buch wendet sich an Wissenschaftler an den Universitaten und Fachhochschulen wie auch an Praktiker in der Industrie. Es entstand wahrend meiner Tatigkeit als Leiter der Abteilung fur Werkstoff technik am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Das Buch behandelt Methoden der Werkstoffprufung aus der speziellen Sicht der Umformtechnik. Daher wird die allgemeine Werkstoffprufung, soweit sie nicht fur die Umformtechnik spezifisch ist, nur kurz gestreift, zumal hierzu bereits zahlreiche Darstellungen vorliegen. Der Schwerpunkt liegt auf der Erfassung der Verarbeitungseigenschaften, d. h. der Umformeignung metallischer Werkstoffe. Hierbei steht die Aufnahme von Fliesskurven im Zug-, Stauch- und Torsionsversuch im Vordergrund. Ausserdem wird die Ermittlung der Grenzen der Umformbarkeit behandelt. Die UEbertragbarkeit der Versuchsergebnisse wird diskutiert. Daruber hinaus werden einige Prufmethoden zur Erfassung der Ei gen sc ha ften, insbesondere der Ge bra uchseigen scha ften umgeformter Werk stoffe bzw. Werkstucke beschrieben. Unberucksichtigt bleiben Prufverfahren im Bereich der Tribologie und Ober- flachenprufverfahren sowie die Prufung von Werkzeugwerkstoffen. Im Vorder- grund steht die Verformung der Versuchsproben . Auf messtechnische Fragen und die Prufmaschinen wird nur soweit eingegangen, als der Zusammenhang es erfordert. Fragen des Rechnereinsatzes sind ausgeklammert. Alle zur Zeit relevanten DIN-Normen, Stahl-Eisen-Prufblatter und VDI-Richtli- nien sind berucksichtigt. Daruber hinaus wurden auch einige ASTM-Standards sowie Empfehlungen der Internationalen Tiefziehgruppe (IDDRG) herangezogen.

Oie vorliegende Arbeit entstand wahrend m einer Tatigkeit als wissenscha- li cher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der U niversitat Stuttgart. Herrn Professor Dr.-Ing. K. Lange danke ich herzlich fur das mir entgeg- gebrachte Vertrauen, seine groBzugige F6rderung und stete U nterstutz ung bei der Anfert igung dieser Arbeit. Herrn Professor Dr.-Ing. H. Uetz bin ich fur die eingehende Durchsicht der Arbeit sowie fur die wertvollen Anregungen und Hinweise zu Dank verpfli- tet. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr.-Ing. habil. K. P6hlandt fur die Betreuung und Durchsicht der Arbeit sowie fur die kritische Diskussion der Ergebn- se. Ebenso danke ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts fur Umformtechnik, die zumGelingen dieser Arbeit beigetragen haben. W eiterhin m 6chte ich Herrn Professor Dr .rer.nat . G. K. W olf, Herrn Dr.-Ing. J. F6hl und H errn Dipl.- Ing. K. -J. GroB fur die Zusam m enarbeit beim Einsatz ionenimplantierter W erkzeuge, bzw. bei der VerschleiBmessung danken. Die Untersuchung wurde mi t M itteln der D eut schen Forschungsgemeinschaft und des K ernforschungszentrum s K ar lsruhe gef6rdert .

Beim Kaltfliesspressen hangt je nach Verfahren und Umformbedingungen die Werkzeuglebensdauer vom Verschleiss oder dem Bruch von Werkzeug-Aktivelementen ab. Von besonderer Bedeutung fur das wenig erforschte Bruchverhalten eines Werkzeugs ist neben der beanspruchungsgerechten konstruktiven Auslegung eine anforderungsorientierte Warmebehandlung. In diesem Band wird deshalb der Einfluss ausgewahlter Warmebehandlungen auf den Werkzeugbruch untersucht. In einem ersten Schritt wurden die im Bereich der Sekundarharte gefugebedingt eingestellten mechanischen Eigenschaften in Laborversuchen (quasistatische Biege- und Stauchversuche, Umlaufbiegeversuche und Bruchmechanikversuche) ermittelt und Bruchmerkmale rasterelektronenmikroskopisch beurteilt. Diese Ergebnisse wurden mit betriebsnahen Standmengenversuchen beim Voll-Vorwarts-Fliesspressen unter Fertigungsbedingungen verknupft, in denen Werkzeuge bis zum vollstandigen Versagen durch Ermudungsquerbruch beansprucht wurden. Die Rissausbreitung konnte mit zerstorungsfreien Prufverfahren verfolgt werden. Eine bruchmechanische Analyse ermoglicht die Beschreibung der Werkzeuggeschichte und mittels richtiger Ubertragung der Ergebnisse aus dem Labor eine qualitative Lebensdauerabschatzung der Werkzeuge."

Die nichtrostenden austenitischen Stahle werden in einer Vielzahl von Legierungstypen fur die unterschiedlichsten Betriebsbeanspruchungen in der industriellen Praxis eingesetzt. Neben der Haushaltsgeratetechnik finden diese Werkstoffe insbesondere Anwendung in der chemischen Industrie. Der Grundtyp X5 erNi 18 9 ist durch gute mechanische und physikalische Eigenschaften, chemische Bestandigkeit und eine ausreichende Korrosions- bestandigkeit gekennzeichnet. Die Anwendung dieser Werkstoffe setzt aber die Kenntnis des Werkstoffver- haltens und der Auswirkung verschiedenster Fertigungsverfahren auf die Gebrauchseigenschaften der Werkstucke voraus. Zur Fertigung von Bauteilen werden bei entsprechend hoher Stuckzahl die Verfahren der Umformtechnik wirtschaftlich eingesetzt, wobei in vielen Fallen dunnwandige Napfe aus nichtrostenden austenitischen Stahlen durch Tiefziehen hergestellt werden. Mit der Umformung ist aber eine Eigenschaftsanderung des Werkstoffes ver- bunden, wodurch die Gebrauchsfahigkeit der Werkstucke eingeschrankt werden kann. Daraus resultiert die Forderung, uber die fertigungstechnischen und betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkte hinaus eine optimale Gebrauchs- fahigkeit der Werkstucke anzustreben und diese in die gesamtwirtschaft- liche Betrachtung der Fertigung eines Bauteils einzubeziehen. Die in Betracht kommenden Eigenschaftsanderungen sind in Bild 1 darge- stellt. Sie mussen fur die Beeinflussung der Gebrauchsfahigkeit nicht alle zugleich wirksam werden, koennen jedoch bei korrosiver Beanspruchung von entscheidender Bedeutung fur die Lebensdauer des Bauteils sein.