Ingenieurwissenschaften Fertigungstechnik – Umformen
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14 KartenWie definiert DIN 8580 das Umformen?
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Umformen ist die Herstellung von Formänderungen an festen Körpern bei Erhaltung von Masse und Stoffzusammenhang durch plastische Formänderung.
Welche vier Hauptgruppen der Umformverfahren nennt DIN 8580?
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Walzen, Schmieden, Ziehen (Strangpressen, Ziehen) und Biegen – jeweils unterteilt nach Temperatur und Werkzeugkinematik.
Was beschreibt der Umformgrad φ?
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Das Verhältnis der Querschnittsänderung vor und nach dem Umformen: φ = (A₀ - A₁) / A₀, dimensionslos zwischen 0 und 1.
Ab welcher Temperatur spricht man von Warmumformen?
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Oberhalb der Rekristallisationstemperatur (ca. 0,4 · T_Schmelze in Kelvin), wo Erhärtung durch Rekristallisation gleichzeitig abgebaut wird.
Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Kalt- und Warmumformen?
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Kaltumformen erhöht Festigkeit durch Verfestigung, Warmumformen ermöglicht große Umformgrade bei geringeren Kräften, aber schlechterer Maßhaltigkeit.
Wie verhält sich die Fließspannung beim Kaltumformen mit steigendem Umformgrad?
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Sie steigt durch Verfestigung (Strain Hardening) an – das Material wird härter und widerstandsfähiger gegen weitere Verformung.
Welches Prinzip liegt dem Walzen zugrunde?
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Zwei gegenläufig rotierende Walzen ziehen das Werkstück durch den Walzspalt durch Reibkraft und reduzieren dessen Dicke bei Längenzunahme.
Unterscheide Freiformschmieden und Gesenkschmieden.
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Freiformschmieden formt zwischen flachen Werkzeugen ohne Formgebung, Gesenkschmieden nutzt formgebende Gesenke für komplexe Geometrien in Großserie.
Was unterscheidet Direkt- vom Indirektstrangpressen?
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Beim Direktstrangpressen bewegt sich der Stempel relativ zum Behälter (Reibung), beim Indirekten ist der Stempel fest und der Behälter bewegt sich (weniger Reibung).
Wann tritt beim Tiefziehen ein Längsriss auf?
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Bei zu hohem Ziehbeiwert (β = d₀/d₁ > 2,2) oder zu geringer Haltekraft – der Boden reißt durch zu große Zugspannung im Wandbereich.
Was verursacht den Federweg beim Biegen?
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Elastische Rückfederung nach Werkzeugentlastung – der Biegewinkel öffnet sich, der Biegeradius vergrößert sich durch residuale Elastizität.
Wie berechnet man die Umformkraft beim Walzen näherungsweise?
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F_Walz ≈ k_f · b · √(R · Δh) mit Fließspannung k_f, Walzenbreite b, Walzenradius R und Dickenreduktion Δh.
Welcher Werkzeugverschleiß dominiert beim Warmumformen?
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Thermischer Ermüdungsriss (Heat Checking) durch zyklische Temperaturschocks an der Werkzeugoberfläche.
Nenne zwei Vorteile der Umformtechnik gegenüber dem Spanen.
Rückseite
Kein Materialverlust (Spanlos), Faserverlauf folgt Bauteilkontur → höhere Festigkeit, sowie hohe Stückzahlen bei kurzen Taktzeiten.