Entwicklung eines Reibmodells zur Beschreibung der tribologischen Verhältnisse in der Kaltmassivumformung bei strukturierten Halbzeugoberflächen

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Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Beschreibung und Beeinflussung des tribologischen Verhaltens in der Kaltmassivumformung durch Oberflächenstrukturierung von Halbzeugen ab. Aus experimentell und numerisch gewonnenen Erkenntnissen über die Reib- und Einglättungsmechanismen der Oberflächenstrukturen soll eine reibungsoptimierte Werkstückoberfläche abgeleitet werden. Zur Charakterisierung der Oberflächen dienen werkstoffkundliche Eigenschaften und geometrische SD-Oberflächenkennwerte. Veränderungen der charakterisierenden werkstoffkundlichen und geometrischen Kennwerte in Abhängigkeit lokaler Beanspruchungen fließen in das zu entwickelnde Reibmodell ein. Dieses soll insbesondere auch die Oberflächenveränderungen in mehrstufigen Prozessen berücksichtigen. Von der Vorgehensweise wird eine Übertragbarkeit auf beliebige Kaltmassivumformprozesse erwartet. Darüber hinaus können die physikalischen Vorgänge in der Umformzone sowie die Wechselwirkungen der Einflussgrößen besser separiert und verstanden werden. Nach einer Implementierung des Reibmodells in das FEM-System MSC Superform und dem erfolgreichen Nachweis der Eignung werden Strategien zur gezielten Einstellung von Oberflächenstrukturen vor und während der Umformung erarbeitet.