Karriere am WZL

 

Masterarbeit oder Bachelorarbeit oder Projektarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Schleifen, Umformen und Technologieplanung, Gruppe Umformende Fertigungsverfahren
 

Umweltfreundliche Prozesse in der Kaltmassivumformung

Das Vollvorwärtsfließpressen (VVFP) ist das bedeutendste Druckumformverfahren der Kaltmassivumformung zur Herstellung von rotationssymmetrischen Bauteilen z.B. für die Automobilindustrie. Mithilfe eines Stempels wird ein Halbzeug durch eine formgebende Matrize mit einer oder mehreren Verjüngungen gedrückt, wobei der Querschnitt des Halbzeugs verjüngt wird. Das VVFP wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt, wodurch Bauteile endkonturnah und mit hoher Oberflächenqualität hergestellt werden können. Um die tribologischen Belastungen, welche einen erheblichen Einfluss auf Reibung und Verschleiß haben, beim VVFP zu verringern, werden in der Industrie flüssige und feste Schmiermittel verwendet. Deren Einsatz ist jedoch aus ökologischer Perspektive bedenklich. Aus diesem Grund soll der Schmierstoff substituiert werden, wodurch die Wirkweise des Schmierstoffs durch das Werkzeug und das Halbzeug kompensiert werden muss. Um diese Kompensation zu erzielen sind umfangreiche Forschungen notwendig.

 
Das Ziel dieser Arbeit ist die experimentelle Analyse des Einflusses mehrerer strukturierter Halbzeugoberflächen sowie verschieden selbstschmierender Matrizenbeschichtungen, auf die Reibung bzw. Verschleiß des Werkzeuges beim VVFP. Zusätzlich wird der Einfluss von gebräuchlichen Schmierstoffen auf die Kombination mit Halbzeugstrukturierungen und Beschichtungen untersucht.
Mithilfe eines vorhandenen Werkzeugs werden vorgefertigte strukturierte Halbzeuge fließgepresst. Der Prozess wird mit einer konstanten Stempelgeschwindigkeit gefahren. Mittels des resultierenden Kraftverlaufs wird ein bereits bestehendes numerisches Simulationsmodell auf Basis der Finitie-Elemente-Methode validiert. Das Simulationsmodell dient der Untersuchung der Kontaktnormalspannung, Relativgeschwindigkeit und Kontakttemperatur, um einen Rückschluss auf die Reibschubspannung zu erhalten. Die abgeleiteten Größen ermöglichen die Erstellung eines Regressionsmodells zur Ermittlung der Reibung im Prozess.
 
Voraussetzungen:
– Motivation und Einsatzbereitschaft
– Zeitliche Flexibilität

Geboten wird:

– Umfangreiche Betreuung
– Einarbeitung in die Software Forge NxT 1.1
– Klar abgegrenzte Aufgabenstellung
– schnelle Bearbeitung möglich
– Eigenverantwortliche Durchführung des Vollvorwärtsfließpressens
Zeitaufwand: 11,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Rafael Hild, M.Sc. RWTH
 
Herwart-Opitz-Haus 54A 412
Tel.: +49 241 80-28213
Fax: +49 241 80-22293
Mail: R.Hild@wzl.rwth-aachen.de