Umformtechnik

Fakult?t

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version

Version 6.0 vom 02.10.2019

Modulkennung

11M0640

Modulname (englisch)

Technology of Plasticity

Studieng?nge mit diesem Modul
  • Entwicklung und Produktion (M.Sc.)
  • Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Metalltechnik (M.Ed.)
  • Angewandte Werkstoffwissenschaften (M.Sc.)
  • Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)
Niveaustufe

5

Kurzbeschreibung

Die Umformtechnik stellt insbesonders bei der Massenproduktion eine marktbestimmende Technologie dar, ohne die u.a. die Fahrzeugherstellung beginnend bei Karosserie und Fahrwerk bis zum Antriebsstrang im heutigen Preis-Leistungsverh?ltnis unm?glich w?re. Das Verstehen dieser Technologie als komplexes System aus Werkstoff, Bauteilgeometrie, Verfahren, Werkzeug und Maschine ist sowohl im Sinne einer proze?sicheren, kosten- und qualit?tsoptimalen Fertigung alsauch für die fertigungsgerechte Bauteil- und Komponentenentwicklung zentrales Lernziel. Die Systemkomplexit?t in Verbindung mit den immer kleineren Time to Market-Zeiten erfordert dabei eine datendurchg?ngige Ausbildung unter Verknüpfung aller Proze?schritte der Produkt- und Produktionsentwicklung über moderne Rechner und Informationssysteme.

Lehrinhalte
  • 1 Einteilung der Verfahren

    2 Metallkundliche Grundlagen
    2.1 Kristallstruktur und Gefüge
    2.2 Mechanismen der plastischen Verformung
    2.3 Thermisch aktivierte Vorg?nge
    2.4 Anisotropes Werkstoffverhalten
    2.5 Flie?kurven und Form?nderungsverm?gen

    3 Plastizit?tstheoretische Grundlagen
    3.1 Spannungs- und Form?nderungszustand
    3.2 Flie?bedingungen und Stoffgesetze
    3.3 Elementare Plastizit?tstheorie
    3.4 Elementare L?sungsverfahren
    3.5 v. Mises?sche Plastizit?tstheorie
    3.6 Finite-Element-Methode

    4 Tribologie der Umformtechnik
    4.1 Reibung und ihre math. Beschreibung

    5 Umformmaschinen
    5.1 Genauigkeitsverhalten unter Last
    5.2 Automation

    6 Blechumformung
    6.1 Besonderheiten der Verfahren
    6.2 Grundlagen des Tiefziehens
    6.3 Methodenplanung von Karosserieteilen
    6.4 Werkzeugtechnik

    7 Gesenkschmieden und Kaltflie?pressen
    7.1 Verfahrensschritte
    7.2 Proze?ketten
  • 7.3. Vergleich Warmumformung – Kaltumformung

    8 Sonderverfahren
    8.1 Inkrementale Umformung
    8.2 Hydroforming
Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissensverbreiterung
Die Studierenden erkennen das Gebiet der Umformtechnik als komplexes System aus werkstoffkundlichen, plastomechanischen, verfahrens- und informationstechnischen Elementen.
Wissensvertiefung
Sie verfügen über detailliertes, übergreifendes Wissen über die werkstoffkundlichen und plastizit?tstheoretischen Grundlagen, die Verfahrenstechnik der Blech-, Warm- und Kaltmassivumformung sowie die aktuellste Werkzeugtechnologie mit deren spezieller Werkstoff- und Fertigungsproblematik. Sie beherrschen die rechnerischen und experimentellen Untersuchungsmethoden zur Beschreibung des Genauigkeitsverhaltens der Umformmaschinen unter Last und zur Auslegung der Automation.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden setzen rechnerunterstützte Analyseverfahren auf Basis von Produkt-CAD-Daten ein zur Definition des umformtechnischen Gesamtprozesses in den vorbereitenden, umformenden und nachbearbeitenden Schritten. Besonderer Wert hat dabei auf der Auslegung der Operationsfolge zu liegen.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage, unter Einsatz modernster CAE-Softwaretools die zentralen Aufgaben umformtechnischer Betriebe -Methodenplanung, Konstruktion der Werkzeuge sowie die Einbindung der Umformprozesse in produktive Wertsch?pfungsketten- zu bearbeiten. Sie planen Produkt- und Prozessoptimierungen unter Betrachtung der gesamten Produktentstehungskette. Sie k?nnen die Ergebnisse in Meetings pr?sentieren und verteidigen.
K?nnen - systemische Kompetenz

Lehr-/Lernmethoden

Vorlesung mit intergrierten ?bungen, Laborübungen im Werkzeugmaschinenlabor, Projektarbeit "Methodenplan"

Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor einer Ingenieurrichtung, H?here Mechanik, Grundlagenmodul Fertigungstechnik

Modulpromotor

Adams, Bernhard

Lehrende

Adams, Bernhard

Leistungspunkte

5

Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden
Std. WorkloadLehrtyp
30Vorlesung mit intergrierten ?bungen
15Laborpraktikum in Kleingruppen
Workload Dozentenungebunden
Std. WorkloadLehrtyp
45Aufbereitung, Analyse und Pr?sentation der Labor- und Projektergebnisse
30Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
30Prüfungsvorbereitung
Literatur

Dahl, W., Kopp, R., Pawelski, O.: Umformtechnik -Plastomechanik und Werkstoffkunde-, Springer Verlag, Berlin 1993Doege, E., u.a.: Flie?kurvenatlas metallischer Werkstoffe, Carl Hanser Verlag,, München, 1986Lange, K. :Umformtechnik 1, Grundlagen, Springer-Verlag, Berlin 1984Lange, K. :Umformtechnik 2, Massivumformung, Springer-Verlag, Berlin 1988Lange, K. :Umformtechnik 3, Blechbearbeitung, Springer-Verlag, Berlin 1990Lange, K. :Umformtechnik 3, Blechbearbeitung, Springer-Verlag, Berlin 1990Lange, K. :Umformtechnik 4, Sonderverfahren, Proze?simulation, Produktion, Springer-Verlag, Berlin 1993N.N.: Handbuch der Umformtechnik, Schuler GmbH, Springer-Verlag, Berlin 1996K?nig, W., Klocke, F.: Fertigungsverfahren 4, Massivumformung, Springer-Verlag, Berlin 1995K?nig, W., Klocke, F.: Fertigungsverfahren 5, Blechumformung, Springer-Verlag, Berlin 1996

Prüfungsleistung

Klausur 2-stündig

Unbenotete Prüfungsleistung

Experimentelle Arbeit

Bemerkung zur Prüfungsform

Berechnungsaufgaben, Fragen zum Verst?ndnis

Prüfungsanforderungen

Kenntnisse der plastizit?tstheoretischen und metallkundlichen Grundlagen der Umformung, Vorg?nge im atomaren Bereich, Form?nderungsfestigkeit, Flie?kurve, Rekristallisation, Kenntnis der Warm- und Kaltformgebungsverfahren, Kenntnis der tribologischen Grundlagen, Werkzeuge, Maschinen, Werkstückgestaltung. Kenntnis betrieblicher Fertigungsabl?ufe. Fertigkeiten beim Entwerfen betrieblicher Fertigungsfolgen und im L?sen anwendungsbezogener Aufgabenstellungen.

Dauer

1 Semester

Angebotsfrequenz

Nur Sommersemester

Lehrsprache

Deutsch