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Erschienen in: Production Engineering 6/2019

26.09.2019 | Production Process

Analysis of process limits for open-die forging with superimposed manipulator displacements in vertical direction

verfasst von: Martin Wolfgarten, Niklas Reinisch, Gerhard Hirt

Erschienen in: Production Engineering | Ausgabe 6/2019

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Abstract

Open-die forging is an incremental bulk metal forming process providing excellent mechanical properties and lifetime. Therefore, open-die forged parts are used for highly loaded application purposes e.g., in energy technology. However, the range of producible geometries in open-die forging is limited mainly to long and straight workpieces with simple cross-sections. Here, open-die forging with superimposed manipulator displacements offers a large potential for the production of curved workpieces. The new process concept is based on the idea, that the manipulator, originally designed as a handling device, is now actively used to control the material flow towards an intended final geometry. The idea was successfully realized for the production of curved workpieces by open-die forging. The hereby-presented investigations now aim at an analysis of the process limits for bending in vertical direction. Based on a fundamental analysis, a tilting of the samples between the forging dies and an undesired contact of the curvature with the forging die were identified as main process limits leading to a reduction of the curvature. By numerical simulation and fundamental geometric analysis, a process window was identified, where the occurrence of process limits and thus a reduction of curvature can be avoided. Finally, experimental validation was carried out at the industrially scaled open-die forging setup at IBF proving that the identified process window can successfully be realized.

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Metadaten
Titel
Analysis of process limits for open-die forging with superimposed manipulator displacements in vertical direction
verfasst von
Martin Wolfgarten
Niklas Reinisch
Gerhard Hirt
Publikationsdatum
26.09.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Production Engineering / Ausgabe 6/2019
Print ISSN: 0944-6524
Elektronische ISSN: 1863-7353
DOI
https://doi.org/10.1007/s11740-019-00918-y

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