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Ermüdungslebensdauerbewertung von Warmumformwerkzeugen – Ein Überblick über den Stand der Forschung und Anwendung

Fatigue life assessment of hot work tools – an overview of the state of research and application Authors

  • Warmumformwerkzeuge unterliegen während des Betriebes komplexen thermischen und mechanischen Beanspruchungen. In kritischen Bereichen können dadurch lokal Spannungen entstehen, die die Fließgrenze überschreiten. Bei der Serienproduktion führt dies zu zyklischen plastischen Verformungen und zur thermomechanischen Ermüdung, welche die Lebensdauer der Warmumformwerkzeuge maßgeblich bestimmen kann.Warmumformwerkzeuge unterliegen während des Betriebes komplexen thermischen und mechanischen Beanspruchungen. In kritischen Bereichen können dadurch lokal Spannungen entstehen, die die Fließgrenze überschreiten. Bei der Serienproduktion führt dies zu zyklischen plastischen Verformungen und zur thermomechanischen Ermüdung, welche die Lebensdauer der Warmumformwerkzeuge maßgeblich bestimmen kann. Zur Bewertung der thermomechanischen Ermüdung der Warmumformwerkzeuge gibt es jedoch heute keine etablierten Konzepte, da dieser Aspekt erst durch die Notwendigkeit einer höheren Ressourcen- und Energieeffizienz und optimierter Produktionsprozesse (beispielsweise im Rahmen von Industrie 4.0) eine höhere Aufmerksamkeit erreicht. In dieser Arbeit wird zum einen die aktuell industriell angewandte Vorgehensweise zur Auslegung von Warmumformwerkzeugen hinsichtlich der Lebensdauer erläutert. Des Weiteren wird ein Überblick über existierende Plastizitätsmodelle und Lebensdauermodelle gegeben. Dabei wird zwischen rein phänomenologischen und mechanismenbasierten Modellen unterschieden. Aus der betriebenen Recherche wird ersichtlich, dass weiterer Forschungsbedarf auf diesem Gebiet notwendig ist.show moreshow less

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Metadaten
Author:Andreas Jilg, Thomas SeifertORCiDGND, Anas Bouguecha
Year of Publication:2017
Date of first Publication:2017/12/05
Language:German
GND Keyword:Ermüdung; Simulation; Umformen
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Parent Title (German):Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Parent Title (English):Materials science and engineering technology
Volume:48
Issue:11
ISSN:0933-5137
First Page:1057
Last Page:1069
Document Type:Article (reviewed)
Institutes:Bibliografie
Release Date:2018/01/19
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG
URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mawe.201700059/full
DOI:https://doi.org/10.1002/mawe.201700059