Zur Untersuchung des Verzugsverhaltens von Modellbauteilen wurde eine Großzahl zylindrischer Scheiben mit Innenbohrung aus dem Werkstoff 20MnCr5 als Modellgeometrie zur Vereinfachung einer Zahnradgeometrie eingesetzt. Insgesamt wurden sechs verschiedene Scheibenvarianten untersucht, wobei zwei verschiedene Höhen und drei verschiedene Außendurchmesser kombiniert wurden. Zusätzlich wurde der Einfluss der Aufkohlungstiefe, des Randkohlenstoffgehaltes und der Chargierung in die Untersuchung einbezogen. Neben gasaufgekohlten und ölabgeschreckten Scheiben wurden zum Vergleich weitere Scheiben im Niederdruck aufgekohlt und im Gas abgeschreckt.
Da die Experimente unter Anwendung der statistischen Versuchsplanung durchgeführt wurden, war es möglich, die signifikanten und hochsignifikanten Einflussgrößen auf die Maß- und Formänderungen der Scheiben zu identifizieren. Weiterhin wurde auch der Einfluss der Teileabmessungen auf das Verzugsverhalten näher untersucht und mit Hilfe von Simulationsrechnungen Begründungen für bestimmte Formänderungen gefunden.
In the presented research paper the distortion behaviour of components is analysed. Therefore, a large number of discs with inner bores of 20MnCr5 steel was used as a model geometry for simplification of gears. Altogether, six different variations in dimensions were used, where two different heights and three different outer diameters were combined. Additionally, the influence of carburising depth, surface carbon content and batch structure were included in the analyses. Among gas carburised and oil quenched discs, some discs were low pressure carburised and gas quenched for comparison.
Since the experiments were arranged with the aid of a design of experiment, it was possible to identify the significant and highly significant influencing factors on the change of dimensions and shapes. Furthermore, the influence of the disc dimensions on the distortion behaviour was analysed and based on simulations, reasons for certain changes in shapes were found.