Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg



Ressourceneffiziente Herstellung einsatzfertiger Zahnräder durch Kaltmassivumformung



Projektstatus: abgeschlossen

Mitarbeiter


Die Herstellung von Zahnrädern erfolgt bis zum jetzigen Zeitpunkt konventionell durch spanende Fertigungsverfahren, um geometrische Qualitätsanforderungen zu realisieren. Unter Berücksichtigung ökonomischer sowie ökologischer Aspekte gewinnen jedoch zunehmend umformtechnische Verfahren speziell aus dem Bereich der Kaltmassivumformung an Bedeutung in der Industrie. Diese Prozesse überzeugen gegenüber den konventionell eingesetzten Verfahren neben einer materialeffizienten Herstellung durch verbesserte Eigenschaften der gefertigten Bauteile. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen dieses Projekts ein fließpresstechnischer Prozess der Kaltmassivumformung zur Herstellung von Zahnrädern grundlegend analysiert. Im Fokus der Untersuchung steht das sogenannte „Samanta“-Verfahren. Bei diesem auch als Fließpressen im Paket bezeichneten Verfahren werden mehrere gestapelte Bauteile gleichzeitig durch eine Matrize gepresst. Aufgrund einer hohen Mengenleistung bei einer gleichzeitig ressourcenschonenden Fertigung von Zahnrädern bietet dieser Prozess enormes wirtschaftliches Potential für die Industrie. Aktuell sind schrägverzahnte Zahnräder jedoch nur in Vorverzahnungsqualität realisierbar und eine kostenintensive spanende Nachbearbeitung in einem zusätzlichen Prozessschritt unvermeidbar. Das Forschungsvorhaben zielt daher auf ein grundlegendes Verständnis über die Einflussgrößen hinsichtlich der Genauigkeit der hergestellten Bauteile beim „Samanta“-Verfahren ab, um zukünftig schrägverzahnte Zahnräder mit einer verbesserten Verzahnungsqualität zu realisieren. Insbesondere der Stofffluss und damit die Formfüllung der Zahnkavität sind von besonderem Forschungsinteresse.

 


Forschungsgruppen


Veröffentlichungen

    2017

    • Kiener, C.; Dohmstreich, J.; Andreas, K.; Merklein, M.:
      Influence of tribological conditions on cold forging processes.
      In: (Hrsg.): Proceedings THE"A" Coatings, 2017, akzeptiert

    • Kiener, C.; Merklein, M.:
      Virtuelle Analysetools – Eine smarte Methode zur effizienten Erforschung von Kaltfließpressprozessen.
      Zeitschrift Konstruktion (2017), akzeptiert

    2016

    • Kiener, C.; Andreas, K.; Merklein, M.:
      Basic Numerical Analysis of a “Samanta” Based Forward Extrusion Process.
      Advanced Materials Research 1140(2016), S. 27-34

    2015

    • Merklein, M.; Kiener, C.; Zimmermann, A.:
      Numerical Investigations on the Influence of Process Parameters on the Forming of Gears in Forward Extrusion.
      Applied Mechanics and Materials 805(2015), S. 154-161

    Letztes Update: 10.07.2017