Investigation and analysis of the pre-straightening influences in AISI 1045 steel drawn bars

• Autor(a) principal: Soares, Carla Adriana Theis
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/214556
• topic: Eigenspannungen; Drahtziehen; Richtvorgang; Verzerrung; Numerische simulation; Tensão residual; Simulação numérica; Trefilação; Aço; Residual stresses; Numerical simulation; Wire drawing; Pre-straightening

Die gezogenen Stangen sind der Rohstoff für die Herstellung von Fahrzeugwellen, um hohe mechanische Eigenschaften, gute Maßhaltigkeit und Oberflächengüte zu erzielen. Die im Herstellungsprozess entstehenden Eigenspannungen können möglicherweise zu Verformungen und Maßabweichungen bei mechanischen Bauteilen führen. Prozessparameter wie Druck und Abstand zwischen den Richtwalzen, Materialeigenschaften, Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück sowie Drahtziehparameter wie Durchmesserreduzierung und Matrizenwinkel beeinflussen die im Endprodukt induzierten Eigenspannungen. Die numerische Simulation ist ein nützliches Werkzeug zur Bewertung des Einflussniveaus der einzelnen am Prozess beteiligten Parameter: Sie erfordert nicht die Herstellung von Prototypen und eliminiert den bei experimentellen Verfahren üblichen "Try-out" -Prozess. Die hier vorgestellte Arbeit zielt hauptsächlich auf die Untersuchung und Verbesserung der Vorrichteinflüsse in der Prozesskette des Drahtziehens durch Untersuchung des Verhaltens von Eigenspannungen, die im Prozess von AISI 1045-Stahlstäben erzeugt werden. Außerdem wurde die Variation von Prozessparametern wie Abstand der horizontalen Richtwalzen durch numerische Simulation und anschließenden Vergleich mit Ergebnissen aus experimentellen Messungen durchgeführt. Die numerischen Simulationen des Vorrichtprozesses haben heterogene Verformungsprofile und folglich heterogene Eigenspannungsprofile sowohl an der Oberfläche als auch im Querschnitt der simulierten Stäbe gezeigt. Diese Heterogenität der Verformung lässt sich nach dem Ziehen auf bestimmte Bereiche des Werkstücks feststellen und lässt den Schluss zu, dass die Verformungen von einem Prozess zum nächsten übertragen werden. Die Änderungen im Abstand der Walzen haben gezeigt, dass das erste Paar der horizontalen Walzen die Verteilung der Spannungen und Dehnungen nach dem Drahtziehen maßgeblich beeinflussten.