Oszillierendes Verzahnungsdrücken von hochfesten Werkstoffen

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Wilhelm Schmidt

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In der derzeitigen Prozesskette der Getriebewellenherstellung kommt eine festigkeitsmindernde Wärmebehandlung vor und eine härtesteigernde Wärmebehandlung nach der Umformung zum Einsatz. Das Umformen von thermomechanisch behandelten Halbzeugen soll diese Schritte subsituieren und eine alternative Prozessroute ermöglichen. Hierbei kommt als Beispielverfahren das oszillierende Verzahnungsdrücken zur Anwendung. Zur Zielerreichung wird im ersten Schritt die prinzipielle Umformbarkeit von Werkstoffen mit höheren Ausgangsfestigkeiten überprüft. Die mit der Umformung einhergehende Kaltverfestigung trägt zur Gesamtfestigkeit des Bauteils bei, was sich auch in einer höheren Härte niederschlägt. Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass diese Steigerung nicht unbegrenzt möglich ist. Erst durch die Verwendung von thermomechanisch behandelten Werkstoffen wird es möglich Härten von über 400 HV zu erreichen. Eine tribologisch motivierte Prozessanalyse resultiert zudem in einer Möglichkeit die Robustheit des Umformprozesses selbst zu steigern. Ein geregelter Fertigungsprozess kommt hierfür zum Einsatz. Dadurch sollen potenzielle Schwankungen in der Fertigungskette adressiert werden. Darüber hinaus besteht auf Basis der Prozessregelung die Möglichkeit die Prozessgrenzen zu erweitern, um auch den Anforderungen an die Umformung höherfester Bauteile gerecht werden zu können.