Auslegung von rotationssymmetrischen Fließpreßwerkzeugen im Bereich elastisch-plastischen Werkstoffverhaltens

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. -Ing. K. Lange danke ich fur sein Vertrauen und seine wohlwollende Unterstutzung bei der Durchfuhrung die ser Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. K. Talke danke ich fur die eingehende Durchsicht der Arbeit und die damit verbundenen Anregungen und Hinweise. Mein Dank gilt ferner allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts fur Umformtechnik, die durch ihre tatige Hilfe zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Die Mittel zur Durchfuhrung dieser Untersuchung wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfugung ge stellt. Fur die Forderung bin ich ebenfalls zu Dank verpflich tet. Stuttgart, im Marz 1982 Thomas Neitzert Inhaltsverzeichnis Seite Verzeichnis der wichtigsten Abkurzungen 12 o 15 Einleitung 17 Aufgabenstellung 1. 1 17 Stand der Erkenntnisse 1 . 2 Zielsetzung 23 26 2 Finite-Elemente-Methode 26 2. 1 Vorbemerkung 2. 2 Einfuhrung 26 2. 3 Grundgleichungen fur die Behandlung 30 elastisch-plastischer Aufgabenstellungen 2. 4 Finite-Elemente-Programmsystem ASKA 33 35 2. 5 Angewandte Finite-Elemente-Rechenmodelle 2. 6 Verwirklichung der Randbedingungen 39 2. 7 Stoffgesetze und Werkzeugwerkstoffe 43 45 2. 8 Uberprufung der Finite-Elemente-Rechnung 3 EinfluB verschiedener Auslegungsparameter 51 auf die Beanspruchung armierter zylindri scher FlieBpreBmatrizen Einfach armierte Werkzeuge 51 3. 1 3. 1. 1 Last-Verschiebungsverhalten 53 Last-Spannungsverhalten 53 3. 1. 2 3. 1 . 2. 1 EinfluB des relativen HaftmaBes 59 3. 1. 2. 2 EinfluB des Innendrucks 61 67 3. 1. 2. 3 EinfluB des AuBendurchmessers EinfluB Fugendurchmessers 71 3. 1. 2.

Inhalt
0 Einleitung.- 1 Aufgabenstellung.- 1.1 Stand der Erkenntnisse.- 1.2 Zielsetzung.- 2 Finite-Elemente-Methode.- 2.1 Vorbemerkung.- 2.2 Einführung.- 2.3 Grundgleichungen für die Behandlung elastisch-plastischer Aufgabenstellungen.- 2.4 Finite-Elemente-Programmsystem ASKA.- 2.5 Angewandte Finite-Elemente-Rechenmodelle.- 2.6 Verwirklichung der Randbedingungen.- 2.7 Stoffgesetze und Werkzeugwerkstoffe.- 2.8 Überprüfung der Finite-Elemente-Rechnung.- 3 Einfluß verschiedener Auslegungsparameter auf die Beanspruchung armierter zylindrischer Fließpreßmatrizen.- 3.1 Einfach armierte Werkzeuge.- 3.2 Doppelt armierte Werkzeuge.- 3.3 Vergleich der einteiligen mit der zweiteiligen Armierung.- 4 Berechnung von einfach armierten Fließpreßmatrizen mit abgesetzter Bohrung.- 4.1 Vorbemerkung.- 4.2 Darstellung des Gebiets plastischer Beanspruchung.- 4.3 Einfluß verschiedener Auslegungsparameter auf den Beanspruchungszustand.- 5 Berechnungsschaubilder.- 5.1 Berechnungsschaubild für einfach armierte zylindrische Fließpreßmatrizen aus Stahl.- 5.2 Berechnungsschaubild für einfach armierte zylindrische Fließpreßmatrizen aus Hart metall.- 5.3 Berechnungsschaubild für doppelt armierte zylindrische Fließpreßmatrizen aus Stahl.- 5.4 Berechnungsschaubild für doppelt armierte zylindrische Fließpreßmatrizen aus Hart metall.- 5.5 Berechnungsschaubild für einfach armierte Fließpreßmatrizen mit abgesetzter Bohrung.- 6 Vergleich der elastisch-plastischen Armierung mit anderen Verfahren zur Steigerung der Belastbarkeit von Fließpreßmatrizen.- 6.1 Vorspannen durch Armierungsringe im elastischen Bereich.- 6.2 Vorspannen durch Bandwickeln.- 7 Praktische Eignung verschiedener Armierungsverfahren.- 8 Zusammenfassung.- Schrifttum.