Mechanismen zur Steuerung einer variablen Gratbahn und deren Einfluss auf die verschleiß- und volumenschwankungsabhängige Formfüllung beim Gesenkschmieden

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In der Schmiedeindustrie werden Schmiedeverfahren mit Grat eingesetzt. Der Gratanteil kann bis zu 50 % der Einsatzmasse betragen. Durch die Verringerung des Gratanteils besteht ein großes Potenzial zur Kostenreduktion des gratbehafteten Schmiedens. Durch eine solche Reduktion wirken sich Volumenschwankungen und Gesenkverschleiß zunehmend negativ auf die Formfüllung aus. Variierende Reib- und Innendruckzustände stellen sich dadurch während der Umformung ein. Mit einer starren Gratbahn können sich so unterschiedliche Formfüllungszustände einstellen. Durch eine variable, steuerbare Gratbahn besteht die Möglichkeit, die jeweils erforderlichen Gratbahnabmessungen für eine sichere Formfüllung aktiv an die aktuellen Prozessbedingungen anzupassen. In diesem Forschungsvorhaben soll der Einfluss einer aktiv gesteuerten Gratbahn bei Volumenschwankungen auf die Sicherstellung der Formfüllung untersucht werden. Ein FEM-Modell soll den Einfluss der prozessbeeinflussenden Größen aufzeigen und die Auslegung von Schmiedegesenken mit aktiv gesteuerten Gratbahnen ermöglichen. Die experimentellen Untersuchungen verifizieren das FEM-Modell und zeigen die technische Realisierbarkeit. Durch die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wird eine gezielte, lokal differenzierte Anpassung der Gratbahn an das lokale Fließverhalten des Werkstoffes und somit eine ausreichende Formfüllung bei Reduzierung der Einsatzmasse ermöglicht.