Verjüngen von Aluminium-, Kupfer-, Stahl- und Edelstrahlrohren mit radial ultraschallerregter Matrize

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Das Verjüngen von Rohren wird durch prozesstypische Verfahrensgrenzen gekennzeichnet. Die Versagensfälle sind elastisches Ausknicken, plastisches Aufstauchen und Faltenbildung in der kraftübertragenden Zone. Durch radiale Ultraschallerregung der Matrize in Eigenfrequenz ist beim Verjüngen von Rohren eine signifikante Herabsetzung der einzuleitenden Axialkraft bzw. eine Vergrößerung der zulässigen log. Gesamt-Hauptformänderung zu erwarten. Im Rahmen der hier beantragten Untersuchungen sollen aufbauend auf Ergebnissen von Forschungsvorhaben zur Ultraschallbeeinflussung von Draht-, Stangen- und Rohrziehprozessen systematische Untersuchungen zum ultraschallbeeinflussten Verjüngen von Aluminium-, Kupfer-, Stahl- und Edelstahlrohren erfolgen. Es soll untersucht werden, in welchem Maße eine Ultraschallbeeinflussung des Verjüngungsvorgangs die Verfahrensgrenzen erweitern kann. Zur theoretischen Betrachtung des Vorgangs soll der Einfluss der Prozessparameter und der Schwingungskennwerte erfasst werden. Ferner soll untersucht werden, inwieweit die Schwingungsüberlagerung die geometrischen und die mechanischen Eigenschaften der Umformteile beeinflusst. Letztlich ist es das Ziel des Vorhabens, den Prozess ultraschallbeeinflusstes Verjüngen theoretisch zu betrachten und zu beschreiben.