Mechanische Umformtechnik: Plastizitätstheorie Werkstoffmechanik Fertigung Ergebnisse eines Forschungsschwerpunktes der Deutschen Forschungsgemeinschaft

0 Einführung.- 1 Plastizitätstheorie. Ihre Entwicklung und ihr derzeitiger Stand als eine der Grundlagen der Umformtechnik.- 1.1 Vorbemerkungen.- 1.2 Die ältere Entwicklung der Plastizitätstheorie (bis 1945).- 1.2.1 Die Zeit bis 1920.- 1.2.2 Die Zeit von 1920 bis 1945.- 1.3 Die Entwicklung von 1945 bis etwa 1956.- 1.4 Die Entwicklung seit etwa 1956.- 1.5 Schlußbemerkungen.- Schrifttum zu 1.- 2 Physikalische Grundlagen der plastischen Formgebung.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Fließkurven von reinen Metallen.- 2.2.1 Temperaturen bei und unterhalb Raumtemperatur, übliche Formänderungsgeschwindigkeiten, kleine Verformungen.- 2.2.1.1 Korngrößenabhängigkeit der Fließspannung, Überschneidungserscheinungen, Aufteilung der Körner.- 2.2.1.2 Extrapolierte Fließkurven und Verfestigungskurven der Einkristalle.- 2.2.1.3 Verlauf und Bereichseinteilung der Fließkurve, Gleitlinien und Versetzungsgefüge.- 2.2.1.4 Temperatur- und Geschwindigkeitsabhängigkeit der Fließspannung, Aktivierungsanalyse.- 2.2.2 Temperaturen oberhalb Raumtemperatur, hohe Formänderungsgeschwindigkeiten, hohe Verformungen.- 2.3 Fließkurven von Legierungen.- 2.3.1 Streckgrenzerscheinungen und Lüdersbandausbreitung.- 2.3.2 Korngrößenabhängigkeit der Fließspannung.- 2.3.3 Extrapolierte Fließkurven und Verfestigungskurven von Einkristallen.- 2.3.4 Verlauf und Bereichseinteilung der Fließkurve, Gleitlinien und Versetzungsgefüge.- 2.3.5 Konzentrations-, Geschwindigkeits- und Temperaturabhängigkeit der Fließspannung, Aktivierungsanalyse.- 2.4 Härte.- 2.5 Zusammenfassung.- Schrifttum zu 2.- 3 Texturen als Ursache anisotropen Verhaltens bei der Umformung.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Kennzeichnung der Anisotropie.- 3.2.1 Anisotropes Verhalten in der Theorie der bildsamen Formgebung.- 3.2.2 Bestimmung der Flächen- und Dickenanisotropie im Zugversuch.- 3.3 Anisotropie und Textur (Texturverfestigung).- 3.3.1 Texturverfestigung bei kubischen Metallen.- 3.3.2 Texturverfestigung bei hexagonalen und sonstigen Metallen.- 3.4 Anisotropie beim Tiefziehen von Blechwerkstücken.- 3.4.1 Anisotropie und Zipfelbildung.- 3.4.2 Bedeutung der Dickenanisotropie (R-Wert) und der Texturver-festigung für das Tiefziehen.- 3.5 Einfluß der Zusammensetzung und der Herstellbedingungen auf den R-Wert von Tiefzieh-Stahlblechen.- Schrifttum zu 3.- 4 Mechanisches Verhalten des Werkstoffs bei der Umformung.- 4.1 Abgrenzung der rheologischen Eigenschaften des Werkstoffes.- 4.1.1 Elastisches Verhalten.- 4.1.2 Plastisches Verhalten.- 4.1.3 Viskoses Verhalten.- 4.2 Die Formänderungsfestigkeit als mechanische Grundgröße des plastischen Zustandes.- 4.2.1 Definition von Vergleichswerten für Spannung, Formänderung und Formänderungsgeschwindigkeit.- 4.2.2 Messung der Formänderungsfestigkeit in Abhängigkeit von ?v, ?v und Temperatur.- 4.2.2.1 Einfluß der Formänderung.- 4.2.2.2 Einfluß der Formänderungsgeschwindigkeit.- 4.2.2.3 Einfluß der Temperatur.- 4.2.2.4 Meßverfahren für die Formänderungsfestigkeit kf — Allgemeines.- 4.2.2.5 Messen von kf bei Zugbeanspruchung.- 4.2.2.6 Messen von kf bei Druckbeanspruchung.- 4.2.2.7 Messen von kf bei Schubbeanspruchung.- 4.2.2.8 Messen von kf bei zusammengesetzter Beanspruchung.- 4.2.2.9 Vergleich der Meßverfahren.- 4.2.3 Fließkurven von Modellwerkstoffen.- 4.3 Einfluß der Umformung auf andere mechanische Eigenschaften.- 4.3.1 Statische Festigkeitseigenschaften.- 4.3.2 Dauerfestigkeit.- 4.3.3 Zähigkeitseigenschaften.- 4.3.4 Elastizitätsmodul.- 4.3.5 Einfluß der Umformung in Verbindung mit einer Wärmebehandlung.- Schrifttum zu 4.- 5 Massivumformung von Werkstücken.- 5.1 Gemeinsame Gesichtspunkte.- 5.1.1 Einflüsse von Werkstückstoffen und Werkzeugstoffen.- 5.1.1.1 Armierung von Werkzeugen.- 5.1.1.2 Widerstand gegen Verschleiß.- 5.1.2 Modelltechnik.- 5.1.3 Genauigkeitsfragen.- 5.2 Kaltwalzen von Werkstücken.- 5.2.1 Die Rille als Formelement.- 5.2.2 Drückwalzen.- 5.2.3 Glattwalzen.- 5.3 Preßverfahren.- 5.3.1 Stauchen.- 5.3.1.1 Stauchen zylindrischer Körper.- 5.3.1.2 Anstauchen.- 5.3.1.3 Radiales Stauchen.- 5.3.2 Gesenkschmieden.- 5.3.3 Rundkneten.- 5.3.4 Fließpressen.- 5.3.4.1 Kaltfließpressen.- 5.3.4.2 Warmfließpressen.- 5.3.5 Fügen durch Fließpressen.- 5.4 Stand und Ausblick.- Schrifttum zu 5.- 6 Blechumformung bei Werkstücken.- 6.1 Biegen.- 6.1.1 Einfaches Biegen.- 6.1.2 Walzprofilieren.- 6.1.3 Hochkantbiegen.- 6.1.4 Biegen von Rohren.- 6.1.5 Rückfederung.- 6.2 Tiefziehen.- 6.2.1 Tiefziehen mit Niederhalter.- 6.2.2 Tiefziehen ohne Niederhalter.- 6.2.3 Tiefziehen mit flüssigen Wirkmedien.- 6.3 Sonstige Verfahren.- 6.3.1 Kragenziehen.- 6.3.2 Durchsetzen.- 6.3.3 Hochgeschwindigkeitsverfahren.- Schrifttum zu 6.- 7 Oberfläche und Kaltumformung.- 7.1 Der Aufbau technischer Oberflächen.- 7.1.1 Die innere Grenzschicht.- 7.1.2 Die äußere Grenzschicht.- 7.2 Mikrogeometrie umgeformter Oberflächen.- 7.2.1 Oberflächenmeßgrößen und Kennwerte.- 7.2.2 Statistische Angaben.- 7.2.3 Die werkzeugfreie und die werkzeuggebundene Umformung.- 7.3 Neuere Ergebnisse der Reibungsforschung.- 7.3.1 Der Mechanismus der Reibung unter plastischen Formänderungen.- 7.3.2 Der Reibungsvorgang an ungeschmierten Oberflächen.- 7.3.2.1 Der Reibungs- und Verschleißmechanismus.- 7.3.2.2 Die Bedeutung der Paarung.- 7.3.3 Der Reibungsvorgang an geschmierten Oberflächen.- 7.3.3.1 Einflußfaktoren bei hydrodynamischen und hydrostatischen Reibungsbedingungen.- 7.3.3.2 Einflußfaktoren bei Grenzreibung.- 7.3.3.3 Einflußfaktoren bei Mischreibung.- 7.4 Reibung und Schmierung in der Kaltumformung.- 7.4.1 Verfahrensbedingte Einflüsse.- 7.4.2 Schmierungsbedingte Einflüsse.- 7.4.3 Werkstoffbedingte Einflüsse.- 7.4.3.1 Werkzeugstoff.- 7.4.3.2 Werkstückstoff.- 7.4.4 Zusammenfassung zu Reibung und Verschleiß.- 7.5 Reibung und Oberflächenwandlung bei einigen technischen Kaltum-formverfahren.- 7.5.1 Stab- und Drahtziehen.- 7.5.1.1 Verfahrensbedingte Einflüsse.- 7.5.1.2 Schmierung.- 7.5.1.3 Oberflächenwandlung.- 7.5.2 Tiefziehen.- 7.5.2.1 Verfahrensbedingte Einflüsse.- 7.5.2.2 Schmierung.- 7.5.2.3 Oberflächenwandlung.- Schrifttum zu 7.