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 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.

Dieses technologische Buch behandelt Produktions- und Herstellverfahren, die in der industriellen Oberflachentechnik eingesetzt werden. Es wird das Wissen dargestellt, das der Praktiker uber die Fertigungsendstufe Oberflachentechnik benotigt. Dabei stehen weniger die wissenschaftlichen Grundlagen als vielmehr die notwendigen Praxiskenntnisse im Vordergrund."

Das Buch ist Lehr- und Nachschlagewerk fur alle, die in der Ausbildung oder in der Praxis mit der Herstellung oder Entwicklung von technischen Gebilden aus Blech zu tun haben. Es kann daher den Facharbeitern, Technikern und Ingenieuren ebenso empfohlen werden wie den Auszubildenden der entsprechenden Berufe und den Studierenden an Technikerschulen, Fachhochschulen und Univer- sitaten. Zum Buch ist eine 5 1/4 Diskette erhaltlich . mit wichtigen Berechnungspro- fur Blechabwicklungen und Blechzuschnitte. So werden die grammen Grundlagen im Buch durch Berechnungsprogramme fur die Praxis optimal erganzt. Braunschweig, Januar 1992 Alfred Boege VI Inhaltsverzeichnis I Grundlagen der Blechabwicklungen 1 Zeichnerische Fertigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 Errichten des Lotes auf einer Geraden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 Errichten des Lotes in einer Blechecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 3 Errichten des Lotes im Endpunkt einer Strecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 4 Halbieren einer Strecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 5 Halbieren eines Winkels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 6 Fallen eines Lotes auf eine Gerade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 7 Dreiteilen eines rechten Winkels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 8 Dreiteilen eines beliebig spitzen Winkels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 9 Mittelpunktsbestimmung im Kreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 10 Tangente an einen Kreis im gegebenen Punkt anlegen . . . . . . . . . . . . . 4 1. 11 Tangente an einen Kreis von einem gegebenen Punkt aus anlegen. . . 5 1. 12 Tangente an einen Kreis ohne Mittelpunkt anlegen . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 13 Tangenten an zwei gegebene Kreise anlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 14 Teilen einer Strecke in gleich grosse Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 15 Parallelen zu Geraden und Boegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 16 Zeichnen flacher Kreisboegen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 17 Teilen eines Kreisumfanges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . 1. 18 Konstruktion der wichtigsten Flachenformen . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . . . .

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.

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.

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 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.

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.

Blockchain technology has the potential to utterly transform supply chains, streamline processes, and improve the whole of security. Manufacturers across the globe face challenges with forecasting demand, controlling inventory, and accelerating digital transformation to cater to the challenges of changing market dynamics and evolving customer expectations. Hence, blockchain should be seen as an investment in future-readiness and customer-centricity, not as an experimental technology. Utilizing Blockchain Technologies in Manufacturing and Logistics Management explores the strengths of blockchain adaptation in manufacturing industries and logistics management, which include product traceability, supply chain transparency, compliance monitoring, and auditability, and also examines the current open issues and future research trends of blockchain. Leveraging blockchain technology into a manufacturing enterprise can enhance its security and reduce the rates of systematic failures. Covering topics such as fraud detection, Industry 4.0, and security threats, this book is a ready premier reference for graduate and post-graduate students, academicians, researchers, industrialists, consultants, and entrepreneurs, as well as micro, small, and medium enterprises.

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.

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."

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.

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 vorliegende Arbeit enstand wahrend meiner Tatigkeit als wissensehaftlieher Mitarbeiter am Institut fur Umformteehnik der Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. -Ing. K. Lange moehte ieh sehr herzlieh fur das mir entgegengebraehte Vertrauen und seine Unterstutzung bei der Anfertigung dieser Arbeit danken. Herrn Dr. -Ing. habil. K. Pohlandt danke ieh fur seine Betreu- ung und die Durehsieht der Arbeit. Ebenso gilt mein Dank allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern es Institutes fur Umformteehnik, die dureh ihre Hilfe zum Ge- lingen der Arbeit beigetragen haben. Der Firma Aluminium-Walzwerke Singen GmbH danke ieh fur die Durehfuhrung von ehemisehen Analysen. Die Mittel zur Durehfuhrung dieser Untersuehung wurden von der Deutsehen Forsehungsgemeinsehaft zur Verfugung gestellt. Stuttgart, im Januar 1986 Christian Weist INHALTSVERZEICHNIS Begriffe und Formelzeichen 11 1 Einleitung 13 2 Stand der Forschung 15 2. 1 Korrelation der Kerbzugdehnung mit der Umformeignung und anderen WerkstoffkenngroBen 15 2. 2 EinfluB des Gefliges auf WerkstoffkenngroBen 16 2. 3 Zur Allgemeingliltigkeit des Kerbzugversuchs 19 2. 4 EinfluB der Kerbgeometrie auf die Kerbzugdehnung 20 2. 5 Vorteile der KenngroBe Kerbzugdehnung 23 3 Experimentelle Durchflihrung 25 3. 1 Werkstoffe . - . . . . - - 25 3. 2 Probenform und Versuchsdurchflihrung 26 4 Versuchsergebnisse und Auswertung 29 4. 1 Abhingigkeit der Kerbzugdehnung on der Kerbtiefe und der Probenlage zur Walzrichtung 29 4. 2 Ermittlung der optimalen Kerbgeometrie 33 4. 3 Eigenschaften der KenngroBe Kerbzugdehnung 47 4. 3. 1 EinfluB der Blechdicke auf die Kerbzugdehnung 49 4. 3. 2 Vergleich verschiedener Kerbgeometrien 51 4. 3.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaft- licher Mitarbeiter am Institut fUr Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. lng. K. Lange danke ich herzlich fUr sein Vertrauen, seine groBUgige UnterstUtzung und Anregung zu dieser Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. M. Geiger danke ich fUr sein Interesse an der Arbeit und fUr die eingehende Durchsicht. Mein Dank gilt ferner allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des lnstituts fUr Umformtechnik der Universitat Stuttgart, die zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Die DurchfUhrung der Untersuchungen wurde vom Verein Deutscher Werkzeug- maschinenfabriken e. V. und von der Arbeitsgemeinschaft Industrieller For- schungsvereinigungen e. V. gefordert, wofUr ich ebenfalls zu Dank verpflich- tet bin. Garching, Oktober 1986 Vu The Cuong Inhaltsverzeichnis 12 Verzeichnis der wichtigsten AbkUrzungen 17 Einleitung 17 l. l Aufgabenstellung 18 1. 2 Stand der Erkenntnisse 22 1. 3 Zielsetzung 26 2 Verwendete Berechnungsmethoden 26 Fin ite-E 1 emente-Methode ( FE l) 2. 1 26 2. 1. 1 EinfUhrung 26 2. l. 2 Theoretische Grundlagen der Verschiebungsmethode 28 2 . l. 3 Das Programmsystem ASKA 29 2. 2 Boundary-Elemente-Methode (BEM) 29 2. 2. 1 EinfUhrung 31 2. 2. 2 Theoretische Grundlagen der direkten Boundary-Elemente- -Methode 38 2. 2. 3 Das Programmsystem BETSY Axial vorgespannte Matrizen 39 3 Untersuchungsplan, Belastungsannahmen und Rechenmo- delle fUr axial vorgespannte Matrizen 3. l Untersuchungsplan 39 3. 2 Vorspannungsschaubild 39 3. 2. 1 Bestehende Vorspannkraft nach Wegnahme der Druckkraft 42 3. 2. 2 Verminderung der Vorspannkraft be{ Belastung 44 3.

Die Untersuchungen zur Ermittlung des Einflusses der Ober- flachenrauheit auf die Schmierfilmausbildung in EHD-Walzkontak- ten wurden in lusammenarbeit mit dem Institut fUr Maschinen- elemente A und Konstruktionstechnik der Universitat Hannover durchgefUhrt. Dabei wurde die Aussagefahigkeit des entwickelten oberflachenmeBtechnischen Auswerteverfahrens und der daraus resultierenden Kennwerte durch Funktionsuntersuchungen an einem Zweischeiben-PrUfstand am Institut fUr Maschinenelemente nach- gewiesen. Teil 2 dieses Berichtes. Die me6technische Erfassung der Oberflachenfeingestalt der Walzflachen wurde mit Me6einrichtungen vorgenommen. die nach dem elektrischen Tastschnittverfahren /1. 2. 3/ arbeiten und die eine digitale Speicherung und damit frei programmierbare Aus- wertung der Profilverlaufe ermoglichen. liel der Forschungsar- beiten war es u. a .- die funktionsbezogene Profilauswertung und die Kennwerte so zu gestalten. daB sie der industriellen Praxis durch entsprechende Programmierung kommerzieller digitaler Ober- flachenmeBgerate moglichst umgehend zuganglich gemacht werden kOnnen. Da die entwickelten Kennwerte auch zur Beurteilung weiterer hochbeanspruchter Funktionsflachen wie z. B. Schmiergleitflachen. Dichtflachen usw. /4. 5. 6. 7. 8. 9/ von hohem Interesse sind. werden sie in KUrze mit den zugehorigen Me6bedingungen in einem DIN-Normentwurf /10/ veroffentlicht. Einige Tastschnittgerate. die nach diesem Verfahren auswerten. werden z. l. in der In- dustrie erprobt. 2. Messen und Beurteilen technischer Oberflachen Das Funktionsverhalten technischer Oberflachen wird durch die 16 Gesamtheit aller Gestaltabweichungen bestimmt, durch - die Makrogeometrie - und die Mikrogeometrie der Funktionsflachen, wobei den einzelnen Komponenten je nach Funktionsfall unterschiedliche Bedeutung beizumessen ist.

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 .