Bücher von Max Vater

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5. 3 EinfluB von Schmiermittel und Schmiermittelträger . . . . . . . . . . . . . . . . . , 38 5. 4 EinfluB der Ziehgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 6. Diskussion und Erklärung der Versuchsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6. 1 Formänderung und OberflächenvergröBerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Flächenpressung im Ziehwerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6. 2 6. 2. 1 Spannungsverteilung in der Ziehdüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 6. 2. 2 Flächenpressung im Ziehwerkzeug beim Einfach- und Mehrfachzug . . . . 56 6. 3 Folgerungen aus den bisherigen Ergebnissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 7. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8. Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3 1. Einleitung Im Gegensatz zu einer »geometrisch-idealen Oberfläche« wird die bei einem tech­ nischen FertigungsprozeB entstehende wirkliche Begrenzungsfläche eines Werkstückes als »technische Oberfläche« bezeichnet und im allgemeinen durch die Angabe ihrer Rauheit beschrieben. Seitdem G. SCHMALTZ vor 30 Jahren die OberfläclTenforschung begründete, hat die Frage des Oberflächenzustandes nach der Bearbeitung groBe Be­ deutung erlangt.

Spannungszustand bei ver­ schiedenen Temperaturen und Formanderungsgeschwindigkeiten grundsatzlich zu untersuchen.

Eine moderne Massenproduktion ist heutzutage ohne die Herstellungsver­ fahren der bildsamen Formgebung nicht denkbar. Große Mengen von Halb­ zeug und Fertigprodukte werden durch Warm-Walzen erzeugt: Der Um­ formvorgang bewirkt eine Verringerung des Querschnittes und erhöht die mechanischen und technologischen Eigenschaften des Walzgutes gegenüber jenen des gegossenen Ausgangsmaterials. Langgestreckte Vollquerschnitte aus Stahl, wie Stabstahl und Draht, sowie die zugehörigen Halbzeuge wer­ den technisch-wirtschaftlich meist nur in Kalibern gewalzt. Neben Fertig­ kalibern, die in Form und Größe dem zu erzeugenden Walzgut entsprechen, werden sogenannte Streckkaliber verwendet. Diese Kaliber sind solche mit einfacher Geometrie, die eine große Streckwirkung auf das Walz gut aus­ üben. Sie gestatten, einen großen Ausgangsquerschnitt in relativ wenigen Arbeitsvorgängen (Stichen) auf einen kleinen Endquerschnitt zu reduzieren. Die Technologie des Kaliberwalzens beruht i. w. auf den in der Praxis gesammelten Erfahrungen; aufgrund dieser Erfahrungen sind allgemeine Kalibrierungsregeln aufgestellt worden. Danach kann qualitativ die Streck­ wirkung in Abhängigkeit von der Kalibergeometrie, dem Walzendurchmes­ ser und der Walzgeschwindigkeit abgeschätzt werden. Wissenschaftliche Untersuchungen über das Walzen in Streckkalibern sind meist mit der Zielsetzung durchgeführt worden, die Gesamtformänderun­ gen festzustellen und den Kraft- und Arbeitsbedarf zu ermitteln. Diese Daten dienen als Unterlage für die Auslegung der Walzgerüste und Antriebe.

Die Vorgange beim Bandwalzen, insbesondere im Bereich kleiner Banddicken, sind durch zwei zunachst voneinander unabhangige Erscheinungen gekennzeichnet. Einmal verandert die Walzkraft den mittels der Walzenanstellung vorgegebenen Walzspalt infolge Gerustauffederung, Walzendurchbiegung und -abplattung (Abb. 1a), zurn anderen steht sie in funktionalem Zusammenhang mit der pla­ stischen verformung des Walzgutes (Abb. 1b). Sims und Arthur [ 1] brachten erstmals eine Darstellung beider Erscheinungen in ei­ nem Bild (Abb. 1c), als es ihnen darum ging, den Geschwindig­ keitseinfluB auf Banddicken- und Walzkraftanderungen zu klaren. Die fur einen vorgegebenen Walzvorgang erforderliche Walzkraft ergibt sich nach Abb. 1c aus dem Schnittpunkt der elastischen Kennlinie des Walzgerustes mit der plastischen Kennlinie des Walzgutes. Nur mit der Kenntnis beider Abhangigkeiten ist es moglich, bei vorgegebener Ausgangsdicke ho des Walzgutes die Walzspalthohe hi einzustellen, die zu der geforderten Endhohe h1 des Walzgutes fuhrt. Eine moglichst aIle EinfluBgroBen einbe­ ziehende, exakte Beschreibung der beiden in Abb. 1c dargestell­ ten funktionalen Abhangigkeiten von der Walzkraft ist somit ei­ ne Voraussetzung fur den optimalen Betrieb von Bandwalzwerken. Zu den Problemen bei der Ermittlung der in Abb. 1a dargestell­ ten Federsteifigkeit der Walzgeruste solI hier nicht Stellung genommen werden. Funke und Jung [2] sowie Kuske u.a. [3] befaB­ ten sich in jungster Zeit eingehend mit diesem Fragenkomplex.

moglicht.

Urn 1885 wurden zum ersten Male LochstUcke im Schragwalzverfahren nach Mannesmann hergestellt. Kurze Zeit spater gelang Ehrhardt die Erzeugung von Luppen aus Blacken mit quadratischem Querschnitt durch seitliches Lochen auf einer Presse. Dieses Verfahren wurde durch den Bau starkerer Pressen dahingehend verbessert, daB man das seitliche Lochen weitgehend durch steigendes Lochen von Rund­ blacken ersetzte, wodurch die Lange der Luppen vergraBert werden konnte. Beim Lochen von Blacken auf einer Presse bedarf es zu ihrem Ein­ fUhren in den Aufnehmer einer Differenz zwischen BlockauBen- und Aufnehmer-Innendurchmesser. Diese rouB vor dem Lochen beseitigt werden, da der Lochdorn anderenfalls verlaufen und damit die Wand­ starke der Luppe ungleichmaBig werden kann. Dem eigentlichen Lochvorgang geht also ein Anstauchvorgang vor­ aus, der dem Verformen in einem Gesenk ohne Gratbahn gleicht. tiber die fUr diesen Anstauchvorgang benotigte Kraft und Uber die bei einer bestiwmten Kraft zu erreichende FormfUllung ist nur we­ nig bekannt. Es erscheint daher notwendig, die Vorgange beim An­ stauchen in einem Aufnehmer systematisch zu untersuchen, urn den Kraftbedarf und die FormfUllung beim Pressen zu ermitteln und zu optimieren. 1m Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig fUr Stahlbolzen die An­ stauchkrafte beim Lochvorgang gemessen. Dabei wird der Kraftbe­ darfsverlauf bis zum vollstandigen Anlegen des Blockes an die Aufnehmer-Innenwand unter BerUcksichtigung verschiedener Parame­ ter erfaBt. Die Untersuchungsergebnisse sollen die Moglichkeit geben, Loch- und Rohrstrang-Pressen hinsichtlich des K~aftbedar­ fes zu dimensionieren bzw. in der Fertigung Pressen optimal ein­ zusetzen.