Zusammenfassung
Im folgenden Abschnitt werden die auf das Schmiedewerkzeug einwirkenden Beanspruchungsarten erläutert. Schmiedewerkzeuge werden unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt (Bobke T, Randschichtphänomene bei Verschleißvorgängen von Umformwerkzeugen. In: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 5, Grund- und Werkstoffe, Nr. 237, Universität Hannover, 1991). Diese unterteilen sich in thermische, mechanische, tribologische und chemische Beanspruchungen (Doege E and Behrens B-A, Handbuch Umformtechnik, 2010). Im Folgenden Abschnitt werden die einzelnen Belastungsarten näher erläutert.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Literatur
Alve ML, Rodrigues JMC, Martins PAF (2003) Simulation of threedimensional bulk forming processes by finite element flow formulation. Model Simul Mater Sci Engr 11:803–821
Archard JF (1953) Contact and rubbing of flat surfaces. J Appl Phys 24:981–988
Bach Fr-W, Kutlu I, Huskic A (2002) Aktivlöten von keramischen Segmenten für den Einsatz in verschleißkritischen Bereichen von Schmiedegesenken. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 33(11):673–678
Bach Fr-W, Doege E, Möhwald K, Huskic A (2002) Brazing of metal forming tools (DIE FORGING) made of steel and ceramic charges
Bach Fr-W, Möhwald K, Deißer TA (2006) Ceramic-metal composites in forging applications. Proceedings of the 3rd International Soldering and Brazing Conference IBSC2006, Stephens JJ, Weil KS(Hrsg) ASM International, Materials Park
Bach Fr-W, Steffens H-D, Möhwald K, Berthold M (1999) Keramische Verbundwerkstoffe. In: Metallische und metall-keramische Verbundwerkstoffe. KONTEC-Verlag
Barnert L, Schober R, Schäperkötter M (2001) Verschleißminderung durch Gesenkeinsätze aus Keramik und Hartmetall. Schmiedejournal Nr 9, ISSN: 0933-8330:20–21
Barnert L, Bartz W J (2004) Tribologie und Schmierung bei der Massivumformung. Expertverlag, Renningen
Behrens B-A (2008) Finite element analysis of die wear in hot forging processes. CIRP General Assembly, 24.–30.08.2008, CIRP Annals – Manufacturing Technology 57(1): 305–308
Behrens B-A, Huskic A, Gulde M, Küper A (2004) The performance of ceramic coatings for the use in hot massive forming. The XVI international scientific
Behren B-A, Barner L, Huskic A (2004) Use of ceramic inserts for reduction of wear in forging tools. Metal Forming 2004, 10th International Conference
Behrens B-A, Schäfer F (2005) Berechnung des Werkzeugverschleißes beim Schmieden. Wt online, 95(10):765–770
Behrens B-A, Schäfer F (2005) Prediction of wear in hot forging tools by means of Finite-Element-Analysis. J Mater Process Tech 167:309–315
Behrens B-A, Hundertmark A, Schäfer F (2007) Simulationsgestützte Vorhersage des Werkzeugversagens in der Warmmassivumformung. Sächsische Fachtagung Umformtechnik TU Freiberg, Institute für Metallkunde, 04.12–05.12.2007
Behrens B-A, Bach Fr-W, Denkena B et al (2009) Manufacturing of reinforced high precision forging dies. Steel Res Int 80(12):878–884
Behrens B-A, Bach Fr-W, Denkena B, Moehwald K, Deisser T A, Kramer N, Bistron M (2009) Manufacturing of reinforced high precision forging dies. Steel Res Int 80:878–886
Behrens B-A, Schäfer F, Klassen A (2010) Numerische Verschleißberechnung für Präzisionsschmiedewerkzeuge. In: Tagungsband 12. Roundtable, Simulation in der Massivumformung, Bamberg
Behrens B-A, Bouguecha A, Klassen A, Schäfer (2010) Anforderungen an Umformwerkzeuge für das gratlose Präzisionsschmieden. AutoMetForm/17. Sächsische Fachtagung Umformtechnik, Freiberg
Behrens B-A, Bouguecha A, Lüken I et al (2011) Numerische Auslegung der Kühlschmiermenge für Warmmassivumformprozesse. METALL 65,Oktober
Behrens B-A, Bouguecha A, Klassen A et al (2011) Verschleißreduzierung durch Beschichtungen und numerische Verschleißvorhersage in der Massivumformung. In: Tagungsband XXX. Verformungskundliches Kolloquium, 26.02.–01.03.2011, Planneralm, Steiermark, ISBN 978-3-902078-15-5, S. 37–42
Behrens B-A, Klassen A, Lüken I (2011) Sprühtechnik für Pressen. Umformtechnik 4:30–31
Behrens B-A, Bouguecha A, Hadifi T, Klassen A (2012) Numerical and experimental investigations on the service life estimation for hot-forginh Dies. The 15th international Esaform conference on material forming, key engineering material 504–506:163–168
Berti G A, Monti M (2005) Thermo-mechanical fatigue life assessment of hot forging die steel. Fatig Fract Eng Mater Struct 28:1025–1034
Berns H, Melander A, Weichert D et al (1998) A new material for cold forging tool. Comp Mater Sci 11:166–180
Bobke T (1991) Randschichtphänomene bei Verschleißvorgängen von Umformwerkzeugen. In: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 5, Grund- und Werkstoffe, Nr. 237. Universität, Hannover
Böß V (2007) Werkzeugwege für das Bandschleifen von Freiformflächen. Universität, Hannover
Bourne B-A, Jun M B G, Kapoor S et al (2008) An acoustic emission-based method for determining contact between a tool and workpiece at the microscale. J Manuf Sci E T ASME 130(3):031101
Brockhaus H-W, Guderjahn A, Schruff I (2002) Improving the performance of forgig – a case study. 6th International Tooling Conference. Karlstad
Buchmayr B (2011) Reparaturtechnologien – Übersicht der Möglichkeiten. Workshop Schmiedewerkzeuge Technologien – Entwicklungen – Analysen, 24.10–25.10.2011. Congress, Salzburg
Cabaravdic M, Kneupner K, Kuhlenkötter B (2003) Belt grinding models for sculptured surfaces. In: Weinert K (Hrsg) Simulation aided offline process design and optimization in manufacturing sculptured surfaces. Witten Bommerholz, Witten
D`Errico G E, Bugliosi S, Calzavarini R et al (1999) Wear of advanced ceramics for tool materials. Wear 225(229):267–272
Damm H (2004) Werkzeugschleifen kompakt präsentiert. Werkstatt und Betrieb 5:35–40
Deißer T (2006) Werkzeugkonzepte für aktivgelötete Si3N4-Metall-Verbunde.Universität Hannover
Denkena B, Becker J C, Karyazin A (2005) Process development in grinding of ceramic steel compound. In: Annals of the German Academic Society for Production Engineering (WGP), Vol. XII/1
Denkena B, Reichstein M, Karyazin A (2005) Grinding of Ceramic-Steel-Compounds. In: The 37th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems. Florianópolis, Brazil
Denkena B, Reichstein M, Karyazin A (2005) Schleifbearbeitung von Verbundwerkstoffen aus Stahl und Keramik mit Diamantwerkzeugen. Industrial Diamond Review 39:4:308–312
Denkena B, Boehnke D, Konopatzki B et al (2008) Sonic analysis in cut-off grinding of concrete. In: Prod Eng Res Devel (WGP) 2(2):209–218
Denkena B, Kramer N (2008) Stufenloses Schleifen von Materialverbunden. Werkstatttechnik online 6:437–445
Denkena B, Kramer N (2008) Wear characteristics of diamond grain-types in steel-ceramic-compound grinding. International Conference on Friction, Wear and Wear Protection (DGM), Aachen
Denkena B, Kramer N (2009) Model-based compensation of geometry when grinding material compounds. Key Eng Mater 389–390:240–245
Denkena B, de Leon L, Turger A, et al (2010) Prediction of contact conditions and theoretical roughness in manufacturing of complex implants by toric grinding tools. Int J Mach Tool Manuf 50(7):630–636
Denkena B, de Leon L, Behrens L (2010) Contact conditions in 5-axis-grinding of double curved surfaces with toric grinding wheels. Adv Mater Res 126–128:41–46
De Vries R C (1972) Cubic boron nitride. In:Handbook of Properties, General Electric CRD Report No. 72CRD178. Schenectady, New York
Doege E (1997) Kombinierte Oberflächenbehandlung von Umformwerkzeugen durch Plasmanitrieren und PACVD/PVD-Verfahren. AiF-Abschlussbericht 10080
Doege E, Behrens B-A (2010) Handbuch Umformtechnik, 2. Aufl. Springer, New York
Dreyer G (2002) Untersuchungen zur Herstellung von komplexen Antriebsbauteilen durch Präzisionsschmieden. In: VDI-Fortschrittsberichte, Reihe 2, Fertigungstechnik, Nr, 619. VDI-Verlag, Düsseldorf
Edenhofer B (1974) Vergleich verschiedener Nitrierverfahren unter besonderer Berücksichtigung des Ionitrierens. Fachbereich für Oberflächentechnik 4: 97–102
Frey H, Kienel G (1987) Dünnschichttechnologie. VDI-Verlag, Düsseldorf
Friemuth T, Hessel D, Reichstein M et al (2006) Bearbeitung keramischer Werkstoffe. Tribologie und Schmierungstechnik 53(1):29–36
Arbeitsblatt Gft (2002) „7 Tribologie – verschleiß.“ Reibung, Definitionen, Begriffe, Prüfung.Gesellschaft für Tribologie eV, Aachen, GfT-Arbeitsblatt 7, Tribologie
Grass H, Krempaszky C, Reip T et al (2003) 3-D Simulation of hot forming and microstructure evolution. Computation Material Science 28:469–477
Groseclose AR (2010) Estimation of forging die wear and cost. Ohio State University, Ohio
Gulde M (2006) Elektrostatisches Auftragen von pulverförmigen Schmierstoffen in der Warmmassivumformung und in daran angrenzenden Verfahren. In: Berichte aus dem IFUM, Bd. 06. Universität Hannover
Guo C, Shi Z, Attia H et al (2007) Power and Wheel Wear for Grinding Nickel Alloy with Plated CBN Wheels. Ann CIRP-Manuf Technol 56(1):343–346
Hartley P, Pillinger I (2006) Numerical simulation of the forging process. Comp Meth Appl Mech Eng 195(48/49):6676−6690
Hegener G (1996) Technologische Grundlagen des Hochleistungs Außenrund-Formschleifens. Berichte aus der Produktionstechnik, Bd. 11/99. Shaker, Aachen
Heinemeyer D (1976) Untersuchungen zur Frage der Haltbarkeit von Schmiedegesenken. Universität, Hannover
Huskic A (2005) Verschleißreduzierung an Schmiedegesenken durch Mehrlagenbeschichtung und keramische Einsätze. In: Berichte aus dem IFUM, Bd. 06. Universität, Hannover
Fa. EFD Härterei, Industrieverband für Härtetechnik (IHT), www.efd-haerterei.de/ (Stand: 03.03.11)
Jaeger JC (1942) Moving source of heat and the temperature at sliding contacts. J Proc Roy SocNew South Wales 76:203–204
Jansen T (2007) Entwicklung einer Simulation für den NC-Formschleifprozess mit Torusschleifscheiben. Universität, Dortmund
Joost H-G (1980) Untersuchung über die Anwendbarkeit von beschichteten und oberflächenbehandelten Gesenkschmiedewerkzeugen. Universität, Hannover
Kannappan A (1969) Wear in forging dies. A review of world experience. Metal forming 36:335–342
Kassen G (1969) Beschreibung der elementaren Kinematik des Schleifvorganges. RWTH, Aachen
Kiencke U, Schwarz M, Weickert T (2008) Signalverarbeitung: Zeit-Frequenz-analyse und Schätzverfahren. Oldenbourg Wissenschaftsverlag
Klumpen T (1994) Acoustic Emission (AE) beim Scheifen. RWTH, Aachen
Knörr M (1995) Auslegung von Massivumformprozessen gegen Versagen durch Ermüdung. In: Bericht aus dem Institut für Umformtechnik. Springer, Berlin
Kopac J, Krajnik P (2006) High-performance grinding – A review. J Mater Process Technol 175:278–284
Kramer N (2007) In-Process Identification of material-properties by acoustic emission signals. Ann CIRP – Manuf Techn 56:1:331–334
Liedtke D, Jönsson R (1991) Wärmebehandlung – Grundlagen und Anwendung für Eisenwerkstoffe. Expert-Verlag Kontakt & Studium 349, Ehningen bei Böblingen
Lierse T (1998) Mechanische und thermische Wirkungen beim Schleifen keramischer Werkstoffe. In: Fortschrittberichte VDI, Reihe 2, Fertigungstechnik Nr. 471. Universität, Hannover
Luig H, Bobke Th (1990) Beansprüchung und Schadensarten an Schmiedegesenken. Tribiologie und Schierungdtechnik, 37(2):76–81
Luig H (1993) Einfluss von Verschleißschutzschichten und Rohteilverzunderung auf den Verschleiß beim Schmieden. In: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 5, Grund- und Werkstoffe, Nr. 315. Universität Hannover
Marzenell C (2001) Verzahnungshonen mit Diamantwerkzeugen. Universität, Hannover
van der Meer M (2011) Bearbeitung keramischer Funktionsflächen für Knieimplantate. Universität, Hannover
Melching R (1980) Verschleiß. Reibung und Schmierung beim Gesenkschmieden. Universität, Hannover
Meyen H P (1991) Acoustic Emission (AE) – Mikroseismik im Schleifprozess. RWTH, Aachen
Michler T, Brand J (1998) Verschleißschutzschichten für Umformwerkzeuge. Blech, Rohre, Profile 45(10):144,146,148
Min S, Lidde J, Raue N, Dornfeld D (2010) Acoustic Emission Based Tool Contact Detection for Ultra-precision Machining. Ann CIRP – Manuf Tech 60:141–144
Möhlen H (1994) Ein Beitrag zum Schleifen hochfester keramischer Werkstoffe. TU Braunschweig
Möhwald K (1996) Einsatz des Ionenplattierens beim Löten. Universität Dortmund
Neumaier T (2003) Optimierung der Verfahrensauswahl von Kalt-. Halbwarm- und Warmmassivumformverfahren. Universität, Hannover
Nicholas M G, Crispin R M (1985) Role of Titanium in Active Metal and Activated Brazing of Alumina. In: DKG-Fortschrittsberichte Bd. 1, Heft 2, S. 3–12
Ohuchi K, Nakazawa K, Matsuno K (1990) Dies and molds for isothermal forging. Sokeizai 31(9):6–11
Oliveira J F G, Dornfeld D A (2001) Application of AE Contact Sensing in Reliable Grinding Monitoring. Ann CIRP – Manuf Tech 50(1):217–220
Oliveira J F G, Silva E J, Guo C, Hashimoto F (2009) Industrial Challenges in Grinding. Ann CIRP – Manuf Tech 58:663–680
Oudin A, Rezai-Aria F (2000) Temperature dependence of thermo-mechanical fatigue behaviour of a martensitic 5 % chromium steel. EUROMAT 2000 Advances in Mechanical Behaviour, Plasticity and Damage 2:1053–1058
Paschke H, Weber M (2007) Coating systems for hot forming tools. 6th Int. Conference of the THE-Coatings
Peters C (2005) Herstellung und Einsatzverhalten von Keramik-Hartmetall-Verbundbohrwerkzeugen. Universität, Dortmund
Rezai-Aria F, Oudin A, Jean S et al (2005) An investigation of thermal and thermo-mechanical fatique of X38CrMoV5 (AISI H11) tool steel. 21st International Die Casting Congress & Exposition
Rosochowska M, Balendra R, Chodnikiewicz K (2003) Measurements of thermal contact conductance. J Mater Process Technol 135:204–210
Schliephake U (1993) Analyse des Werkzeugverschleißes beim Gesenkschmieden. In: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 2, Fertigungstechnik, Nr.306. Universität, Hannover
Schruff I (1989) Zusammenstellung der Eigenschaften und Werkstoffkennwerte der Warmarbeitsstähle X38CrMoV51, X40CrMo51, X32CrMoV33 und X38CrMoV53. Thyssen Edelstahl Technische Berichte:15
Seino J (1994) Trend of metal mold for forging utilizing ceramics, cermet, etc. Sokeizai 35(8):11–16
Sobis T, Engel U, Geiger M (1992) A theoretical study on wear simulation in metal forming process. J. Mater. Process. Technol 34:233–240
Stute-Schlamme, W (1981) Konstruktion und thermomechanisches Verhalten rotationssymetrischer Schmiedegesenke. Universität Hannover
Suh N P (1973) The delamination theory of wear. Wear 25:111–124
Tönshoff H K, Denkena B, Friemuth T et al (2002) Ceramics and steel – two different materials – one grinding process? In: Materials week 2002, European Congress on Advanced Materials, their Processes and Applications, 30. September 2. November München
Tönshoff H K, Denkena B, Friemuth, T (2003) Grinding of a ceramic steel compound. Annals of the German Academic Society for Production Engineering (WGP) 1
Tönshoff H K, Böß V, Urban B (2002) Schleifen im Werkzeug- und Formenbau. In: Hoffmeister H-W, Tönshoff H K (Hrsg) Jahrbuch Schleifen, Hohnen, Läppen und Polieren, 60. Ausgabe, S. 161–174.Vulkan, Essen
Walter S (1999) Beitrag zu den Versagensmechanismen beim Gesenkschmieden. Universität, Hannover
Weck M, Brecher C (2006) Werkzeugmaschinen – Messtechnische Untersuchung und Beurteilung, dynamische Stabilität, 7. Aufl. Springer, Berlin
Wegst C W, Wegst M (2010) Stahlschlüssel – Key to Steel 2010. Stahlschlüssel, 22. Aufl
Würz E (2011) Schleifbearbeitung von Keramik-Hartmetall-Verbunden. Universität Dortmund
Zander M (1995) Potentiale beim Mehrachs-Fräsen mit Toruswerkzeugen im Formenbau. RWTH, Aachen
Zils, R.: Einsatz von Keramik im Werkstoffverbund, Fachartikel der FRIATEC AG, URL: http://www.friatec.de/content/friatec/de/Keramik/FRIALIT-DEGUSSIT-xidkeramik/Downloads/downloads/Einsatz-von-Keramik-im-Werkstoffverbund.pdf (08.11.2011)
Normen, Richtlinien
DIN 50320 Verschleiß; Begriffe, Systemanalyse von Verschleißvorgängen, Gliederung des Verschleißgebietes, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag, 1978
DIN 8580 Fertigungsverfahren Begriffe, Einteilung, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag, 2003
DIN 8589-11 Fertigungsverfahren Spanen. Teil 11: Schleifen mit rotierenden Werkzeug: Einordnung, Unterteilung, Begriffe. DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag, 2003
DIN 8589-12 Fertigungsverfahren Spanen. Teil 12: Schleifen mit rotierenden Werkzeug: Einordnung, Unterteilung, Begriffe. DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag, 2003
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2014 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Klassen, A. et al. (2014). Werkzeugtechnologie. In: Bach, FW., Kerber, K. (eds) Prozesskette Präzisionsschmieden. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-34664-4_3
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-34664-4_3
Published:
Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-642-34663-7
Online ISBN: 978-3-642-34664-4
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)