Werkstoffverarbeitung und Fügen
Ein Pressbolzen aus einer Aluminiumlegierung mit 100 mm Durchmesser wird durch Warmstrangpressen zu einer Rundstange mit 25 mm Durchmesser umgeformt. Mit dem Pressverhältnis R = A₀/A (Verhältnis der Querschnittsflächen) sei der ideale Pressdruck ohne Reibung und zusätzliche Verformung p = Y ln R und die Fließspannung Y = 50 MPa. Welcher Wert kommt p am nächsten?
- AEtwa 69 MPa
- BEtwa 139 MPa
- CEtwa 800 MPa
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: B. Etwa 139 MPa
Die Querschnittsfläche ist proportional zum Quadrat des Durchmessers, das Pressverhältnis ist also R = (100/25)² = 16. Damit ist p = Y ln R = 50 × ln 16 ≈ 50 × 2,77 ≈ 139 MPa. Etwa 69 MPa ergibt sich aus dem Logarithmus des Durchmesserverhältnisses 4, etwa 800 MPa, wenn ohne Logarithmus Y × R gerechnet wird. Der tatsächliche Pressdruck ist wegen der Reibung an der Wand des Blockaufnehmers und an der Matrize sowie wegen zusätzlicher Scherverformung im Inneren des Werkstoffs deutlich größer als dieser Idealwert. Beim indirekten Strangpressen, bei dem sich die Matrize bewegt und zwischen Pressbolzen und Blockaufnehmer kein Gleiten auftritt, ist ein kleinerer Druck nötig als beim direkten Strangpressen, bei dem der Pressbolzen im Blockaufnehmer gleitet.
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