Untersuchung der Umformbarkeit von Polygonkonturen mit Hilfe des Lochwalzen auf einer Servopresse mit drei Freiheitsgraden im Stößel

Investigation of the formability of polygon contours with the punch rolling process on a servo press with three degrees of freedom in the ram

Masterthesis, Hiwi-Stelle, Bachelorthesis

Polygonkonturen sind seit vielen Jahrzenten eine etablierte Möglichkeit formschlüssige Wellen-Naben-Verbindungen bei gleichzeitig hoher Bauraumausnutzung herstellen zu können. Sie zeichnen sich durch eine Selbstzentrierung, sowie der Möglichkeit einseitig und wechselnde Drehmomenten kerbwirkungsfrei übertragen zu können. Polygonkonturen werden bislang jedoch ausschließlich durch zerspanende Fertigungsverfahren hergestellt.

Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, wie unterschiedliche (hypotrochoidische) Polygonkonturen mit Hilfe des am PtU entwickelten Umformverfahren des Lochwalzen an einer Servopresse mit drei Freiheitsgraden im Stößel hergestellt werden können. Die Arbeit umfasst eine numerische Simulation unterschiedlicher Geometrien zur Abschätzung der Verfahrensgrenzen und eine anschließende experimentelle Durchführung an der 3DSP, wobei zusätzlich unterschiedliche Bearbeitungsstrategien der Walzbewegung untersucht werden sollen. Zur flexiblen Herstellung unterschiedlicher Geometrien wurde bereits ein Werkzeug mit integrierter Kraftsensorik im Gestellt konstruiert und in Betrieb genommen. Das Werkzeug soll mit zusätzlicher Sensorik möglichst nah an der Umformzone im Rahmen der Arbeit ergänzt werden.

Auch für Aerospace Engineering zugelassen.

Forschungsmethode

Experimentell, numerisch, konstruktiv