Umformtechnik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 02.10.2019

11M0640

Technology of Plasticity

• Entwicklung und Produktion (M.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Metalltechnik (M.Ed.)
• Angewandte Werkstoffwissenschaften (M.Sc.)
• Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)

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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-Leistungsverhältnis unmöglich wäre. Das Verstehen dieser Technologie als komplexes System aus Werkstoff, Bauteilgeometrie, Verfahren, Werkzeug und Maschine ist sowohl im Sinne einer prozeßsicheren, kosten- und qualitätsoptimalen Fertigung alsauch für die fertigungsgerechte Bauteil- und Komponentenentwicklung zentrales Lernziel. Die Systemkomplexität in Verbindung mit den immer kleineren Time to Market-Zeiten erfordert dabei eine datendurchgängige Ausbildung unter Verknüpfung aller Prozeßschritte der Produkt- und Produktionsentwicklung über moderne Rechner und Informationssysteme.

• 1 Einteilung der Verfahren
  
  2 Metallkundliche Grundlagen
  2.1 Kristallstruktur und Gefüge
  2.2 Mechanismen der plastischen Verformung
  2.3 Thermisch aktivierte Vorgänge
  2.4 Anisotropes Werkstoffverhalten
  2.5 Fließkurven und Formänderungsvermögen
  
  3 Plastizitätstheoretische Grundlagen
  3.1 Spannungs- und Formänderungszustand
  3.2 Fließbedingungen und Stoffgesetze
  3.3 Elementare Plastizitätstheorie
  3.4 Elementare Lösungsverfahren
  3.5 v. Mises´sche Plastizitätstheorie
  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 Kaltfließpressen
  7.1 Verfahrensschritte
  7.2 Prozeßketten
• 7.3. Vergleich Warmumformung – Kaltumformung
  
  8 Sonderverfahren
  8.1 Inkrementale Umformung
  8.2 Hydroforming

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 plastizitätstheoretischen 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.
Können - 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.
Können - 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 Wertschöpfungsketten- zu bearbeiten. Sie planen Produkt- und Prozessoptimierungen unter Betrachtung der gesamten Produktentstehungskette. Sie können die Ergebnisse in Meetings präsentieren und verteidigen.
Können - systemische Kompetenz

Vorlesung mit intergrierten Übungen, Laborübungen im Werkzeugmaschinenlabor, Projektarbeit "Methodenplan"

Bachelor einer Ingenieurrichtung, Höhere Mechanik, Grundlagenmodul Fertigungstechnik

Adams, Bernhard

Adams, Bernhard

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Dahl, W., Kopp, R., Pawelski, O.: Umformtechnik -Plastomechanik und Werkstoffkunde-, Springer Verlag, Berlin 1993Doege, E., u.a.: Fließkurvenatlas 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, Prozeßsimulation, Produktion, Springer-Verlag, Berlin 1993N.N.: Handbuch der Umformtechnik, Schuler GmbH, Springer-Verlag, Berlin 1996König, W., Klocke, F.: Fertigungsverfahren 4, Massivumformung, Springer-Verlag, Berlin 1995König, W., Klocke, F.: Fertigungsverfahren 5, Blechumformung, Springer-Verlag, Berlin 1996

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

Berechnungsaufgaben, Fragen zum Verständnis

Kenntnisse der plastizitätstheoretischen und metallkundlichen Grundlagen der Umformung, Vorgänge im atomaren Bereich, Formänderungsfestigkeit, Fließkurve, Rekristallisation, Kenntnis der Warm- und Kaltformgebungsverfahren, Kenntnis der tribologischen Grundlagen, Werkzeuge, Maschinen, Werkstückgestaltung. Kenntnis betrieblicher Fertigungsabläufe. Fertigkeiten beim Entwerfen betrieblicher Fertigungsfolgen und im Lösen anwendungsbezogener Aufgabenstellungen.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch