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Werkzeuge



Letztes Update: 14.02.2019


Die Aufgabe des Arbeitskreises Werkzeuge besteht in der Koordination der Arbeiten, die im Zusammenhang mit experimentellen Untersuchungen zur Werkzeugtechnologie stehen. Beteiligt sind Teilprojekte aus den Fachrichtungen Umform-, Konstruktions- und Werkstofftechnik sowie der spanenden Fertigung. In der ersten Förderperiode wurde zur Zusammenführung verschiedener Technologien innerhalb des Transregios ein erster gemeinsamer Demonstrator entworfen. In der zweiten Förderperiode lag der Fokus auf den tribologischen Untersuchungen von Tailored Surfaces. Hierzu wurde ein für den BMU-Prozess angepasster Ringstauchversuch entwickelt. Weiterhin wurden ausgewählte Tailored Surfaces im Zapfenpressversuch analysiert. Anhand von vielfältigen experimentellen Untersuchungen konnten die Grenzen und Möglichkeiten einzelner Verfahren herausgearbeitet und eine Vergleichbarkeit erzielt werden. Darüber hinaus wurden Untersuchungen mit einem schwingungsüberlagerten Flachstauchversuch durchgeführt, um den Einfluss der Presskraft von modifizierten Oberflächen zu ermitteln. Eine bessere Ausformung von Nebenformelementen durch eine Modifizierung der Werkzeugoberflächen durch Tailored Surfaces konnte auch anhand von realen Umformprozessen wie dem Rückwärtsfließpressen sowie in der inkrementellen Umformtechnologie nachgewiesen werden. Weiterführend wurden im AK Werkzeuge Voruntersuchungen zum Verschleiß- und Einlaufverhalten der Tailored Surfaces unter hohen Kontaktnormalspannungen durchgeführt.

In der dritten Förderperiode ist es vorgesehen, die Verschleißuntersuchungen an modifizierten Einsatzwerkzeugen weiterzuführen und damit die vielseitigen Anforderungen der unterschiedlichen Prozesse der BMU abzubilden. Des Weiteren steht die Analyse der Wechselwirkung der Fertigungsprozesse aus dem Transregio hinsichtlich der Eigenspannungssituation im Fokus. Dabei soll ebenfalls eine variierende Armierung der Umformwerkzeuge analysiert werden. Ziel ist es, trotz der vielseitigen Fertigungsschritte eine gewünschte und lokal variierende Eigenspannungssituation an realen Werkzeugen einstellen zu können. Abschließend sollen die ermittelten Erkenntnisse in einem gemeinsamen Demonstratorwerkzeug präsentiert werden.




Projekte


Beteiligte Personen

Arbeitskreisleiter

Mitglieder


Veröffentlichungen

    2019

    • Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.: Manufacturing of Hybrid Gears by Incremental Sheet-Bulk Metal Forming. In: Procedia Manufacturing, Volume 27, Pages 152-157 (Hrsg.): (2019), ELSEVIER, veröffentlicht
    • Freiburg, D.: Hochvorschubfräsen zur Strukturierung von Werkzeugoberflächen für die Blechmassivumformung. In: Dirk Biermann (Hrsg.): Schriftenreihe des ISF, (2019)97, Essen: Vulkan Verlag GmbH, S. 192
    • Merklein, M.; Gröbel, D.; Löffler, M.; Henneberg, J.: Investigation on blasted tool surfaces as a measure for material flow control in sheet-bulk metal forming. In: Manufacturing Review, 6(2019)10, S. 1-9
    • Henneberg, J.; Lucas, H.; Denkena, B.; Merklein, M.: Investigation on the Tribological Behavior of Tool-sided Tailored Surfaces for Controlling the Material Flow in Sheet-Bulk Metal Forning. In: AIP Conference Proceedings 2113 (Hrsg.): 170002(2019), 22nd International Conference on Material Forming (ESAFORM 2019), S. 6
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Michel, S.; Jaeger, J.P.: Optimierung zerspanender Prozesse in kleinsten Dimensionen. In: maschinenbau - Das Schweizer Industriemagazin, (2019)5, Zürich: Olympa-Verlag AG, S. 18-21
    • Vogel, M.; Schulte, R.; Freiburg, D.; Lechner, M.; Biermann, D.; Merklein, M.: Maßgeschneiderte Werkzeugoberflächen in einem flexibeln Walzprozess. In: Industriekolloquium, (2019), veröffentlicht

    2018

    • Meijer, A.; Krebs, E.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.: Prediction of Feed-Rate Slowdowns in Precise Micromilling Processes. In: Journal of Manufacturing and Materials Processing, 2(2018)1, doi: 10.3390/jmmp2010019: MDPI, veröffentlicht
    • Löffler, M.; Engel, U.; Willner, K.; Beyer, F.; Merklein, M.: Investigation of the tribolgocal behaviour of microstructures for controlling the material flow in sheet-bulk metal forming. In: CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 22(2018), S. 66-75
    • Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.: Inkrementelle Blechmassivumformung. In: wt Werkstattstechnik online (Hrsg.): 10(2018), Düsseldorf: Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG, S. 679-685
    • Grove, T.; Lucas, H.; Denkena, B.: Residual stresses in grinding of forming tools with toric grinding pins. In: Procedia CIRP, 71(2018), S. 354-357
    • Freiburg, D.; Aßmuth, R.; Garica, R.; Biermann, D.; Henneberg, J.; Merklein, M.: Adaption of tool surface for sheet-bulk metal forming by means of pressurized air wet abrasive jet machining. In: Production Engineering, (2018), Berlin Heidelberg: Springer, S. 1 -7
    • Schewe, M.; Menzel, A.: The Particle Finite Element Method for the modelling and simulation of solid body interactions. In: Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (Hrsg.): Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, 18(2018)1, Weinheim: Wiley-VCH Verlag, S. 1-2
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Krebs, E.; Michel, S.; Jaeger, J.: Neue Entwicklungen für den produktiven Einsatz von Hartmetallwerkzeugen in kleinsten Dimensionen. In: Herbert Danninger, Lorenz Sigl, Christoph Broeckmann (Hrsg.): Pulvermetallurgie - Neue Herausforderungen und neue Wege, 34(2018), Dortmund: Heimdall, S. 135-155
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Ott, A.: Präparation von Mikrofräswerkzeugen aus Vollhartmetall mit elastisch gebundenen Schleifkörpern. In: Hans-Werner Hoffmeister, Berend Denkena (Hrsg.): Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren: Verfahren und Maschinen, 65(2018), Essen: Vulkan Verlag, S. 80-92

    2017

    • Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Improvement strategies for the formfilling in incremental gear forming processes. In: Production Engineering, 11(2017)6, S. 623-631
    • Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.: Incremental Sheet-Bulk Metal Forming - Overview on the development of a new forming technology. In: 50th ICFG Plenary Meeting, 3-6 September 2017, Shanghai, China, (2017), veröffentlicht

    Vorträge

      2019

      • 20.02.2019: Schewe, M.; Menzel, A.: Aspekte der Partikel Finite Elemente Methode in der Anwendung auf Kontaktprobleme,
      • 11.03.2019: Commichau, O.: Untersuchungen strukturierter Werkzeugflächen und der Einfluss auf den Werkzeugverschleiß, Hannover
      • 15.05.2019: Meijer, A.: Mikrozerspanung von gehärtetem Schnellarbeitsstahl, Aachen

      2018

      • 21.03.2018: Schewe, M.; Menzel, A.: The Particle Finite Element Method for the modelling and simulation of solid body interactions, München
      • 24.08.2018: Meijer, A.: Mikrozerspanung - Von der Simulation des Materialabtrages bis zur intelligenten Fabrik, Dortmund
      • 28.08.2018: Wiederkehr, P.; Meijer, A.: Mikrozerspanung von bionischen Oberflächenstrukturen zur tribologischen Optimierung von Umformprozessen, Bochum
      • 17.09.2018: Freiburg, D.; Biermann, D.: Simulation-based tool development for structuring of surfaces for sheet bulk metal forming tools, Toyohashi, Japan
      • 20.09.2018: Henneberg, J.: Material flow control in sheet-bulk metal forming processes using blasted tool surfaces, Bremen
      • 23.10.2018: Pilz, F.: Numerical Research of Sheet-Bulk Metal Forming Using a Forward and a Lateral Extrusion Process, ICFG Plenary Meeting 2018, Ohio, USA
      • 07.11.2018: Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.: Herstellung hybrider Zahnräder durch inkrementelle Blechmassivumformung, ICAFT/SFU/AutoMetForm 2018, Chemnitz
      • 28.11.2018: Meijer, A.: Prozessgestaltung für die Strukturierung von Freiformflächen durch Replikation und Verzerrung von Teilbereichen des NC-Programms, École Normale Supérieure Paris-Saclay, Cachan, FR
      • 29.11.2018: Biermann, D.: Neue Entwicklungen für den produktiven Einsatz von Hartmetallwerkzeugen in kleinsten Dimensionen, Hagen