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Autor
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Thema: Benötigte Kraft zum Verformen (1848 / mal gelesen)
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Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 25. Mai. 2021 15:18 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo zusammen, ich möchte die Kraft berechnen welche ich benötige, um Titan Grad 4 plastisch zu verformen. Dazu bin ich bereits so weit. Leider entspricht der Wert nicht dem gemessenen Wert, sondern genau der Hälfte, der beim Versuch an einer Zwick Maschine rauskam. Hat jemand von euch eine Idee woran das liegen könnte bzw was der Fehler in meiner Rechnung ist. Anbei meine Rechnung dazu als Anhang. Bei fragen gerne melden. LG Sören Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 25. Mai. 2021 18:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Ich komme rechnerisch auf dasselbe Ergebnis wie Du. Als Titan Grade 4 KV findet sich im Internet ein kaltverformter Werkstoff, der eine wesentlich(!) höhere Dehngrenze hat, aber Du wirst natürlich am besten wissen, womit Du es da zu tun hast. Daher: keine Idee, sorry. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 06:07 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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bk.sc Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur Sondermaschinenbau
Beiträge: 2795 Registriert: 18.07.2012 -Solid Works 2019 SP5 -Pro Engineer WF 3
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erstellt am: 26. Mai. 2021 08:03 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Hallo, du schreibst hier etwas von Zugfestigkeit (Rm), was du aber benötigst ist die Streckgrenze Rp0,2 oder besser noch die Fließgrenze wenn dich der Zeitpunkt der ersten Verformung interesiert. Des Weiterem ist der Zustand des Materials wichtig z.B. Rm für geglühtes Material = 655 - 827 N/mm², Rm für Kaltverformtes Material = 931 - 1138 N/mm². Gruß Bernd ------------------ --- Man muß nicht alles wissen, man muß nur wissen wo es steht --- Staatlich anerkannte Deutschniete Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 08:06 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey Bernd, dank dir für die Antwort. Ich meine Natürlich die Streckgrenze Rp 0,2% war ein versehen. Diese haben wir auch an der Maschine geprüft. Es geht lediglich um die Formel dort komme ich immer auf die Hälfte der Kraft. Dort liegt mein Problem LG Sören Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
bk.sc Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur Sondermaschinenbau
Beiträge: 2795 Registriert: 18.07.2012 -Solid Works 2019 SP5 -Pro Engineer WF 3
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erstellt am: 26. Mai. 2021 08:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Hallo, ist die Biegefließgrenze analog der Streckgrenze, die kann bei bestimmten Materialien abweichen. Wieso rechnest du eigentlich mit halber Implantatdicke? Kannst du den Aufbau mal grob Skizzieren nicht das mich nur die Wortwahl in die Irre führt? Gruß Bernd ------------------ --- Man muß nicht alles wissen, man muß nur wissen wo es steht --- Staatlich anerkannte Deutschniete Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 08:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Anbei die Anlagen zu dem teil. Die ersten 2 zeigen woher ich die Werte nehme. Die 2. ist die gesamte Baugruppe das du weist wie es einliegt und wieso ich es benötige. Später möchte ich die Hebellänge berechnen. Dafür benötige ich aber zuerst die Kraft welche benötigt wird um das Teil zu verformen. LG Sören Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Fyodor Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl.-Ing.(FH) Maschinenbau
Beiträge: 2669 Registriert: 15.03.2005 DELL Precision 7740 Intel Core i9-9980HK 32 GB RAM NVISIA Quadro RTX4000 Windows 10 Enterprise<P>SolidWorks 2022 SP5.0
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erstellt am: 26. Mai. 2021 08:56 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
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Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:00 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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EIBe 3D Mitglied Dipl. - Ing. (FH)
Beiträge: 267 Registriert: 24.01.2020 HP Z4 G4 Workstation Xeon 3,6 32GB Nvidia P2000 WIN10 SW2015 SP5.0 SW2017 ************* Inv2018 akt.SP
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
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Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:25 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Fyodor Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl.-Ing.(FH) Maschinenbau
Beiträge: 2669 Registriert: 15.03.2005 DELL Precision 7740 Intel Core i9-9980HK 32 GB RAM NVISIA Quadro RTX4000 Windows 10 Enterprise<P>SolidWorks 2022 SP5.0
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:34 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Zitat: Original erstellt von EIBe 3D: Wie du mm^4 / mm^2 kürzen kannst ist auch etwas, naja, ungewöhnlich
Schau nochmal genau hin, das ist schon richtig gekürzt. Es ist mm^4 gegen 2 Stück mm^2 ------------------ Cheers, Jochen Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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EIBe 3D Mitglied Dipl. - Ing. (FH)
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Zitat: Original erstellt von Fyodor:Schau nochmal genau hin, das ist schon richtig gekürzt. Es ist mm^4 gegen 2 Stück mm^2
Sorry und Danke, stimmt natürlich. Hab den Schräger nicht gesehen. Stützwirkung fehlt trotzdem. Grüße EIBe 3D Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:41 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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EIBe 3D Mitglied Dipl. - Ing. (FH)
Beiträge: 267 Registriert: 24.01.2020 HP Z4 G4 Workstation Xeon 3,6 32GB Nvidia P2000 WIN10 SW2015 SP5.0 SW2017 ************* Inv2018 akt.SP
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Beim Biegen wird (grob gesagt) eine Hälfte des Werkstoffs gezogen, die andere gestaucht. Für Stahlwerkstoffe liegt daher die Biegefließgrenze bei ca. (1 - 1,3) x Re. Bei dünneren Dicken ist dieser Einfluß größer. Grüße EIBe 3D Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 26. Mai. 2021 09:57 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 26. Mai. 2021 10:34 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Zitat: Original erstellt von EIBe 3D: Beim Biegen wird (grob gesagt) eine Hälfte des Werkstoffs gezogen, die andere gestaucht. Für Stahlwerkstoffe liegt daher die Biegefließgrenze bei ca. (1 - 1,3) x Re. Bei dünneren Dicken ist dieser Einfluß größer.
Bei dünneren Dicken als Stahl? Ich weiss nicht. 14x3 erscheint mir jetzt nicht unbedingt als geometrisch besonders dünn. Das bei manchen Werkstoffen für kleinere Abmessungen die Werte höher sind, ist klar, aber das Doppelte? Ausserdem wird der beschriebene Werkstoff nicht alternativ noch als IPB für den Hallenbau verkauft.
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Roland Schröder Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen
Beiträge: 13408 Registriert: 02.04.2004 Inventor 2018.1.2 W7pro64 F-Secure-Safe Dell-M4600 2,13GHz 8GB Quadro2000M 15,4"1920x1080, am Dock: 27"2560x1440 MS-IntelliMouse-Optical SpacePilotClassic
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erstellt am: 27. Mai. 2021 16:19 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Moin! Kann es sein, dass Ihr die ganze Zeit mit dem linearen Spannungsverlauf wie beim elastischen Biegen rechnet? Beim Verbiegen wird der Werkstoff plastisch, und es stellt sich ein zunehmend rechteckiger Spannungsverlauf ein, was bei gleicher Maximalspannung ein deutlich höheres Biegemoment ergibt. ------------------ Roland www.Das-Entwicklungsbuero.de It's not the hammer - it's the way you hit! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
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erstellt am: 27. Mai. 2021 21:49 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Zitat: Original erstellt von Roland Schröder: Moin! Kann es sein, dass Ihr die ganze Zeit mit dem linearen Spannungsverlauf wie beim elastischen Biegen rechnet?
Ja, habe ich zumindest bei meiner Kontrollrechnung. Halte ich auch für richtig, da ich die Fragestellung so verstanden habe, ab welcher Kraft denn die plastische Verformung eintritt. Und das sehe ich als den Grenzfall des elastischen Biegens. Also so lange (elastisch) gebogen, bis rechnerisch die Streckgrenze erreicht ist. Hältst Du das für falsch? Läuft der 3-Punkt Biegeversuch nicht genauso ab, bis die Kraft dann nicht mehr größer wird? Gruß, Torsten [Diese Nachricht wurde von Torsten Niemeier am 27. Mai. 2021 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 28. Mai. 2021 06:11 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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EIBe 3D Mitglied Dipl. - Ing. (FH)
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erstellt am: 28. Mai. 2021 10:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Zitat: Original erstellt von Torsten Niemeier: Bei dünneren Dicken als Stahl?
Ja, aber bei dickeren Dünen als wie bei Aluminium gilt selbstverständlich das Gegenteil! :) Zitat:
Ich weiss nicht. 14x3 erscheint mir jetzt nicht unbedingt als geometrisch besonders dünn. Das bei manchen Werkstoffen für kleinere Abmessungen die Werte höher sind, ist klar, aber das Doppelte? Ausserdem wird der beschriebene Werkstoff nicht alternativ noch als IPB für den Hallenbau verkauft.
3mm erscheint mir hingegen nicht sehr dick im Gegensatz zu einer 30mm Welle aus Titan für z.B. Hüftgelenke. Der Einflußfaktor auf die Stützwirkung für Titan G4 in welchem Wärmebehandlungszustand auch immer ist mir nicht bekannt daher kann ich nicht sagen wie groß der Einfluß ausfällt. Jedenfalls erscheinen mir bis zu 30% Abweichung für Stahl durchaus ausreichend signifikant um berücksichtigt zu werden. Davon abgesehen liegt ebensowenig eine Prinzipskizze zum Versuchsaufbau vor, wie eine Versuchsbeschreibung. Ich wage zu bezweifeln ob auf dieser Basis ausgeführte "Berechnungen" überhaupt eine Aussagekraft haben. Grüße
EIBe 3D
[Diese Nachricht wurde von EIBe 3D am 28. Mai. 2021 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
bk.sc Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur Sondermaschinenbau
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erstellt am: 31. Mai. 2021 09:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Hallo, mir kamm die 1050 N etwas klein vor für die benötigte max. Kraft für diese Umformung, daher hab ich mal nachgefragt wie das bei meinem alten Arbeitgeber überschlägig berechnet werden würde und der Kollege meinte hier würde hier wohl idealisiert eine Annährung nach Oehler (sie Bild) verwenden, wenn die reserven der Anlage zu knapp wäre würde er noch eine FEM Simulation anwerfen wegen Reibungseinfluss,Rückfederung, Kaltverfestigung und Umformgeschwindigkeit etc.. Ich komm nach Oehler auf Fmax ca. 2.800N für diese Umformung (Rm ca. 600 N/mm²). Gruß Bernd ------------------ --- Man muß nicht alles wissen, man muß nur wissen wo es steht --- Staatlich anerkannte Deutschniete Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 31. Mai. 2021 10:01 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey, schonmal vorab mega dank für deine Bemühung mir zu helfen. Ich habe gerade mal mit deiner Anlagenformel gerechnet. Ohne diesen K Wert würde ich fast genau auf das Ergebniss des Zugversuchs (anlage) kommen. Nicht wundern der Zugversuch ist mit Grade 2 durchgeführt worden. Habe für Grade 2 mit dem Rm Wert 350N/mm2 gerechnet. Benötigt man diesen K wert den unbedingt, bzw wie kommt dieser Wert zustande? Lg Sören Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
bk.sc Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Konstrukteur Sondermaschinenbau
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erstellt am: 31. Mai. 2021 15:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Soeren.Steiner
Hallo Sören, ich bin kein Blechmensch komme Ursprünglich aus der Kaltmassivumformung, ich denke mal durch den Korrekturfaktor fließen Dinge wie Reibung, Verschiebung der neutrallen Faser oder Kaltverfestigung etc. grob ein. Ich gehe aber mal stark davon aus das Herr Oehler schon einen Grund hatte diesen K Faktor zu verwenden. Wenn du den Faktor weglässt bzw. auf 1 setzt könnte es im schlimmsten Fall einfach nicht funktionieren, du kannst den K-Faktor quasi als Sicherheit betrachten das du garantiert ausreichend Kraft hast, weil lieber zu viel als zu wenig Kraft. Warum rechnest du auf einmal mit Rm = 350 N/mm² wenn oben ich glaub (Bild ist nicht mehr da) für Rp0,2 = 450 N/mm² angenohmmen wurden, weil Rm > Rp0,2. Gruß Bernd ------------------ --- Man muß nicht alles wissen, man muß nur wissen wo es steht --- Staatlich anerkannte Deutschniete Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Soeren.Steiner Mitglied
Beiträge: 65 Registriert: 23.03.2021
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erstellt am: 31. Mai. 2021 15:26 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hey Bernd, okay ja das mit dem Faktor klingt logisch. Dann werde ich ihn mal draufrechnen. Ich habe es mit dem Rm wert von Titan Grade 2 berechnet um es mit dem Prüfprotokoll zu vergleichen. Das passt alles sehr gut. Dank dir vielmals für deine Hilfe! Lg Sören Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |