Investigation of residual stress related elementary processes in cold forged components in the manufacturing and operating phase

Third Party Funds Group - Sub project


Start date : 01.01.2018

End date : 31.03.2024

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Overall project details

Overall project

Gezielte Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen in metallischen Bauteilen

Project details

Short description

The operational behavior of steel components is significantly influenced by their residual stress state. On the basis of forward rod extrusion of stainless steel, methods for the controlled generation of residual stresses are being investigated, their stability under typical operating conditions is being analyzed and their effects on the operating behavior are being identified in this research project. In the first phase, basic mechanisms of the generation of residual stresses were identified. In the current second phase, parameters for a robust adjustment of the residual stress state during forming were developed, whereby lubrication in particular was identified as relevant. Furthermore, the influence of thermal and mechanical loads on the stability of the residual stresses in the components is being investigated.

Scientific Abstract

Das Einsatzverhalten von Bauteilen wird maßgeblich von deren Eigenspannungszustand beeinflusst. Im vorliegenden Forschungsprojekt dient das Voll-Vorwärts-Fließpressen von rostfreiem Stahl als Referenzprozess, anhand dessen Methoden zur gezielten Einbringung von Eigenspannungen untersucht, deren Stabilität unter typischen Betriebsbedingungen charakterisiert und ihre Auswirkungen auf das Betriebsverhalten identifiziert werden. In der ersten Projektphase wurden grundlegende Eigenspannungsentstehungsmechanismen identifiziert. In der laufenden zweiten Phase werden Parameter zur robusten Einstellung des Eigenspannungszustands während der Umformung erarbeitet, wobei die Schmierung als relevant identifiziert wurde. Zudem werden Einflüsse thermischer und mechanischer Belastung auf die Stabilität der Eigenspannungen untersucht.

Involved:

Marion Merklein Project Leader Paul Steinmann Project Leader Andreas Jobst Project Member Philipp Landkammer Project Member Dimosthenis Floros Project Member

Contributing FAU Organisations:

Lehrstuhl für Technische Mechanik Institute of Manufacturing Technology

Funding Source

DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH) 2.5 - Schwerpunktprogramme DFG - Sachbeihilfe (SPP)

Research Areas

Microscope SVG Bulk Metal Forming Field of Research