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By Markus Knörr

Die vorliegende Arbeit entstand in den U.S.A. wahrend meiner Tatigkeit als learn affiliate am Engineering study middle for internet form production (ERC/NSM) an 'The Ohio kingdom collage' in Columbus, Ohio. Herrn o. Professor em. Dr.-lng. Dr. h.c. Kurt Lange danke ich fur seine ausdauernde und wohlwollende Unterstutzung bei der Planung, Durchfuhrung und Fertigstellung dieser Arbeit. Trotz weiter Entfernung waren sein Vertrauen und seine wertvollen Anregungen entscheidend fur den erfolgreichen Abschluss der Arbeit. Herrn Professor Dr. Taylan Altan, Direktor des ERC/NSM, danke ich besonders fur die Gelegenheit am ERC/NSM arbeiten zu konnen, und fur die fortlaufende Unterstutzung der Arbeit. Allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des ERC/NSM, sowie besonders meinen studentischen Mitarbeitern danke ich fur Ihre Hilfe und tatkraftige Arbeit im Rahmen des Projekts. Die Mittel zur Durchfuhrung dieser Untersuchung wurden von der nationwide technology beginning der Vereinigten Staaten von Amerika, sowie den Mitgliedsfirmen des ERC/NSM zur Verfugung gestellt. Wahrend der ersten beiden Jahre wurde der Auslandsaufenthalt von der Landesgraduiertenforderung des Landes Baden-Wurttemberg und des DAAD unterstutzt. Allen Institutionen sei an dieser Stelle fur die Forderung gedankt

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Die vorliegende Arbeit entstand wiihrend meiner Tatigkeit als wissenschaftIicher Mitar beiter am Institut filr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrich tungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Oem Leiter des ISW, Herrn Prof. Dr. -Ing. Dr. h. c. G. Pritschow gebiihrt mein besonderer Dank filr die Schaffung der Rahmenbedingungen, die flir das Gelingen dieser Arbeit wesentlich waren, flir seine wohlwollende Ftirderung und die Obemahme des Haupt berichtes.

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2 Kaltmassivumformung In der Kaltmassivumformung wird die Beanspruchung der Werkzeuge vornehmlich durch die Kontaktspannungen hervorgerufen. Die thermische Belastung ist meist von untergeordneter Bedeutung. Beim Fließpressen, dem wirtschaftlich bedeutendsten Verfahren der Kaltmassivumformung, besteht das Werkzeug in der Regel aus mehreren Aktivelementen. Die formgebenden Werkzeugelemente sind Matrizen, Stempel, Dorne und Auswerfer /7/. 1 Thermische Beanspruchung Beim Kaltumformen kommt es zur Erwärmung des Werkstücks durch die Umwandlung eines Teils der Umformarbeit und Reibarbeit in Wärme.

Eine zusätzliche Abschätzung der Rißausbreitungphase erscheint für eine Anwendung in der Praxis als wenig sinnvoll. Es kann für die meisten Werkzeuge weder mit Sicherheit noch vertretbarem Aufwand festgestellt werden, ob und wie lange mit dem angerissenem Werkzeug noch gute Teile produziert werden können. Außerdem führt bei Ermüdungsversagen die große Streuung in den erreichbaren Standmengen zu einer unerwünschten Verschlechterung der Prozeßsicherheit. Bei der Entwicklung des hier dargelegten Auslegungskonzepts wurde deshalb auf eine Abschätzung der Rißausbreitungsphase verzichtet.

Temperaturspitzen in der Matrize erreichen Werte von 150 oe bis 200 oe, während sich in der Matrize Grundtemperaturen von 80 - 100 oe einstellen. Weitere Meßdaten für Matrizentemperaturverläufe beim Abstreckgleitziehen und Hohl-Vorwärts-Fließpressen gibt Leykamm /57/. Nahe der Werkzeugoberfläche wurden Temperaturerhöhungen von etwa 100 K beim Abstreckgleitziehen und 110 K beim Hohl-Vorwärts-Fließpressen gemessen. Die Taktzeiten betrugen in den Versuchen allerdings nur 7 bzw. 4 Teile/min. Bei der Berechnung des Spannungszustands im Werkzeug wird der thermisch bedingte Spannungs- und Dehnungsanteil meist vernachlässigt.

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