Am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Universität Hannover werden schrägverzahnte Stirnräder in einer einstufigen Operation aus zylindrischen Rohrabschnitten hergestellt. Um die geschmiedeten Räder im Rahmen einer prozeßintegrierten -Wärmebehandlung direkt aus der Schmiedewärme härten zu können, muß der verwendete Einsatzstahl bereits vor der Umformung aufgekohlt werden. Damit ergibt sich im Gegensatz zu konventionell gefertigten einsatzgehärteten Rädern eine aus dem Stofffluß während der Umformung resultierende, über dem Zahnprofil stark unterschiedlich verlaufende Schichtdickenverteilung. Diese läßt sich durch Simulation des Umformprozesses mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) vorhersagen. Die durchgeführten experimentellen und numerischen Untersuchungen belegen eine Abhängigkeit des Materialflusses und damit der Schichtdickenverteilung in der Endform von den im Prozeß vorliegenden Reibbedingungen.%At the Institute of Metal forming and Metal forming machine tools (IFUM), University of Hannover, helical gearwheels are produced from cylindrical billets using single state precision forging processes. For a process integrated heat treatment, the workpiece materials need to be carburized already before the forming operation. Thus, in contrast to conventional manufacture, an inhomogeneous.case depth distribution is obtained resulting from the material flow during forming. A numerical process simulation with the finite element method (FEM) enables to predict this distribution along the shape of the teeth. The performed experimental and numerical investigations illustrate the influence of friction conditions on the material flow and thus its influence on the case depth distribution.
展开▼
