Das Gesenkschmieden an sich ist ein Warm-Massivumformverfahren. Nach DIN 8583 gehört es zu den Druckumformverfahren mit gegeneinander bewegten Formwerkzeugen, wobei der Werkstoff in eine bestimmte Richtung gedrängt wird und die Form der im Gesenk vorhandenen Gravuren annimmt. Dabei wird das Rohteil (je nach Legierungszusätzen) auf ca. 1200 °C erwärmt und über mehrere Zwischenformen zum fertigen Werkstück umgeformt.
Als Werkstoff können nahezu alle knetbaren Stähle und Nichteisenmetalle zur Herstellung eines Gesenkschmiedestückes verwendet werden. Jedoch ist für das Gesenkschmieden der wichtigste Werkstoff Stahl. Er lässt sich durch Legierungszusätze und Wärmebehandlung unterschiedlichen Anforderungen an Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Zähigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Warmfestigkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit anpassen.
Schmiedeteile sind vielseitige, sichere und wirtschaftliche Bauteile zur Übertragung von Kräften und Bewegungen. Das wichtigste ist aber, dass Schmiedeteile durch andere Fertigungsverfahren hergestellte Bauteile ersetzt werden können. Dies ist oft der Fall, wenn die Sicherheit im Vordergrund steht oder die werkstoffspezifische Überlegenheit genutzt werden soll. Diese Überlegenheiten stellen sich als eine hohe Festigkeit und einen günstigeren Faserverlauf dar. Allerdings sind den Gestaltungsmöglichkeiten und auch den Einsatzgebieten natürlich gewisse Grenzen gesetzt. Diese gilt es gegeneinander abzuwägen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Geschichtliche Entwicklung
- Technische und wirtschaftliche Bedeutung
- Grundlagen
- Werkstoffe
- Definition
- Vergleich des Umformverhaltens der Werkstoffe
- Werkstoffarten
- Unlegierte und legierte Baustähle
- Nichtrostende Stähle
- Unterteilung und Anwendung des Verfahrens
- Übersicht über die Verfahren
- Gesenkschmieden von der Stange (mit teilweise umschlossenem Werkstück)
- Definition
- Formrecken
- Reckstauchen
- Formrundkneten
- Schließen im Gesenk
- Formstauchen
- Gesenkschmieden vom Stück (mit ganz umschlossenem Werkstück)
- Definition
- Anstauchen im Gesenk
- Formpressen ohne Grat
- Formpressen mit Grat
- Gesenkdrücken
- Gesenkschmieden vom Spaltstück
- Arbeitsgänge und Arbeitsberechnungen
- Arbeitsablauf beim Gesenkschmieden
- Vorgänge im Gesenk
- Definition
- Stauchen
- Breiten
- Steigen
- Materialeinsatzmasse m
- Berechnung des Grateinflusses
- Kraft und Arbeitsberechnung
- Umformgeschwindigkeit wo zu Beginn
- Mittlere Umformgeschwindigkeit wm
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Projektarbeit befasst sich mit dem Gesenkschmieden von Stahl. Ziel ist es, die Grundlagen des Verfahrens, die verwendeten Werkstoffe und die notwendigen Berechnungen zu erläutern. Die Arbeit soll ein umfassendes Verständnis des Gesenkschmiedens vermitteln.
- Grundlagen des Gesenkschmiedens
- Verwendete Stahlwerkstoffe und deren Eigenschaften
- Berechnung von Materialeinsatz und Umformkräften
- Verschiedene Verfahren des Gesenkschmiedens
- Arbeitsablauf und Vorgänge im Gesenk
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema Gesenkschmieden von Stahl ein und gibt einen Überblick über den Aufbau der Arbeit. Sie skizziert die historische Entwicklung des Verfahrens und hebt dessen technische und wirtschaftliche Bedeutung hervor. Es wird kurz auf die folgenden Kapitel und deren Inhalte hingewiesen. Diese Einführung dient als Orientierung für den Leser.
Geschichtliche Entwicklung: Dieses Kapitel behandelt die historische Entwicklung des Gesenkschmiedens. Es werden Meilensteine der Entwicklung, von frühen Formen des Schmiedens bis hin zu modernen Verfahren, beleuchtet. Die technologischen Fortschritte und deren Einfluss auf die Effizienz und Möglichkeiten des Verfahrens werden diskutiert. Der Fokus liegt auf dem Wandel im Laufe der Zeit und den jeweiligen Innovationen.
Technische und wirtschaftliche Bedeutung: Dieses Kapitel analysiert die Bedeutung des Gesenkschmiedens in der modernen Fertigung. Es betrachtet die technischen Vorteile des Verfahrens im Hinblick auf die erreichbare Festigkeit, die präzise Formgebung und die Wirtschaftlichkeit. Die Diskussion umfasst die Kostenfaktoren, die Produktionskapazität und den Vergleich mit anderen Verfahren. Die wirtschaftliche Relevanz wird anhand von Beispielen und Daten verdeutlicht.
Grundlagen: Dieses Kapitel legt die theoretischen Grundlagen des Gesenkschmiedens dar. Es erklärt die physikalischen Prinzipien, die dem Verfahren zugrunde liegen, einschließlich der Materialwissenschaftlichen Aspekte und der Kräfte, die während des Umformprozesses wirken. Es dient als Basiswissen für das Verständnis der komplexeren Prozesse in den folgenden Kapiteln.
Werkstoffe: Dieses Kapitel beschreibt die verschiedenen Stahlwerkstoffe, die im Gesenkschmiedprozess verwendet werden. Es konzentriert sich auf unlegierte und legierte Baustähle sowie nichtrostende Stähle, wobei die jeweiligen Eigenschaften und das Umformverhalten detailliert erläutert werden. Die Wahl des geeigneten Werkstoffs in Abhängigkeit von den Anforderungen an das Endprodukt wird beleuchtet. Der Vergleich verschiedener Werkstoffe im Hinblick auf ihre Eignung für das Gesenkschmieden ist ein zentraler Aspekt.
Unterteilung und Anwendung des Verfahrens: Dieses Kapitel beschreibt verschiedene Verfahren des Gesenkschmiedens, differenziert zwischen Gesenkschmieden von der Stange und vom Stück, und geht detailliert auf die jeweiligen Unterverfahren wie Stauchen, Breiten und Steigen ein. Die Anwendung der einzelnen Verfahren in Abhängigkeit von der gewünschten Form und den Werkstoffeigenschaften wird ebenfalls erklärt. Es wird ein umfassender Überblick über die Vielseitigkeit des Verfahrens vermittelt.
Arbeitsgänge und Arbeitsberechnungen: Dieses Kapitel beschreibt den detaillierten Arbeitsablauf beim Gesenkschmieden, von der Vorbereitung des Materials bis zum fertigen Produkt. Es erläutert die Vorgänge im Gesenk und die dazugehörigen Berechnungen, wie Materialeinsatz, Grateinfluss und die Berechnung der benötigten Kräfte und Energie. Der Fokus liegt auf der praktischen Umsetzung des Verfahrens und den relevanten Berechnungen.
Schlüsselwörter
Gesenkschmieden, Stahl, Werkstoffe, Umformverfahren, Materialeigenschaften, Kraftberechnung, Arbeitsberechnung, Umformtechnik, Stahllegierungen, Fertigungstechnik.
Häufig gestellte Fragen zum Dokument "Gesenkschmieden von Stahl"
Was ist der Inhalt des Dokuments "Gesenkschmieden von Stahl"?
Das Dokument bietet einen umfassenden Überblick über das Gesenkschmieden von Stahl. Es beinhaltet eine Einleitung, die geschichtliche Entwicklung des Verfahrens, dessen technische und wirtschaftliche Bedeutung, die Grundlagen des Verfahrens, eine detaillierte Beschreibung der verwendeten Werkstoffe (insbesondere Stähle), die verschiedenen Verfahren des Gesenkschmiedens (von der Stange, vom Stück, vom Spaltstück), die Arbeitsgänge und die notwendigen Berechnungen (Materialeinsatz, Grateinfluss, Kraft- und Arbeitsberechnung). Zusätzlich werden Zielsetzung, Themenschwerpunkte, Kapitelzusammenfassungen und Schlüsselwörter bereitgestellt.
Welche Themen werden im Dokument behandelt?
Die behandelten Themen umfassen die Grundlagen des Gesenkschmiedens, die verwendeten Stahlwerkstoffe und deren Eigenschaften, die Berechnung von Materialeinsatz und Umformkräften, verschiedene Verfahren des Gesenkschmiedens (einschließlich detaillierter Unterteilungen), den Arbeitsablauf und die Vorgänge im Gesenk. Die historische Entwicklung und die technische sowie wirtschaftliche Bedeutung des Verfahrens werden ebenfalls ausführlich behandelt.
Welche Arten von Stahl werden im Gesenkschmieden verwendet?
Das Dokument konzentriert sich auf unlegierte und legierte Baustähle sowie nichtrostende Stähle. Die jeweiligen Eigenschaften und das Umformverhalten dieser Werkstoffe werden detailliert erläutert, um die Auswahl des richtigen Werkstoffs für den jeweiligen Anwendungsfall zu unterstützen.
Welche Verfahren des Gesenkschmiedens werden beschrieben?
Das Dokument beschreibt das Gesenkschmieden von der Stange (mit teilweise umschlossenem Werkstück) und vom Stück (mit ganz umschlossenem Werkstück), sowie das Gesenkschmieden vom Spaltstück. Innerhalb dieser Kategorien werden verschiedene Unterverfahren wie Stauchen, Breiten, Steigen, Formrecken, Reckstauchen, Formrundkneten, Schließen im Gesenk, Formstauchen, Anstauchen im Gesenk, Formpressen (mit und ohne Grat) und Gesenkdrücken detailliert erklärt.
Wie werden die notwendigen Berechnungen im Gesenkschmieden durchgeführt?
Das Dokument beschreibt die Berechnung des Materialeinsatzes, des Grateinflusses und die Berechnung der benötigten Kräfte und Energie. Es werden Formeln und Methoden zur Bestimmung der Umformgeschwindigkeit (Anfangs- und Mittelwert) bereitgestellt. Diese Berechnungen sind essentiell für die effiziente und erfolgreiche Durchführung des Gesenkschmiedens.
Welche Schlüsselwörter beschreiben den Inhalt des Dokuments?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Gesenkschmieden, Stahl, Werkstoffe, Umformverfahren, Materialeigenschaften, Kraftberechnung, Arbeitsberechnung, Umformtechnik, Stahllegierungen, Fertigungstechnik.
Für wen ist dieses Dokument gedacht?
Das Dokument richtet sich an Personen, die ein umfassendes Verständnis des Gesenkschmiedens von Stahl erlangen möchten. Es ist insbesondere für akademische Zwecke und die Analyse von Themen im Bereich der Materialwissenschaft und Fertigungstechnik geeignet.
Wo finde ich detaillierte Informationen zu den einzelnen Verfahren des Gesenkschmiedens?
Detaillierte Informationen zu den einzelnen Verfahren (Gesenkschmieden von der Stange, vom Stück, vom Spaltstück und deren Unterverfahren) finden Sie im Kapitel "Unterteilung und Anwendung des Verfahrens". Dieses Kapitel bietet eine umfassende Übersicht und erklärt die Anwendung der einzelnen Verfahren in Abhängigkeit von der gewünschten Form und den Werkstoffeigenschaften.
Wie ist der Aufbau des Dokuments?
Das Dokument ist strukturiert in einer Einleitung, Kapitel zur geschichtlichen Entwicklung, technischen und wirtschaftlichen Bedeutung, Grundlagen, Werkstoffe, Verfahren, Arbeitsgänge und Berechnungen. Es enthält ein Inhaltsverzeichnis, eine Zusammenfassung der Kapitel und eine Liste mit Schlüsselwörtern.
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- B. Eng. (FH) Michael Reichel (Author), 2003, Gesenkschmieden von Stahl, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/29476
