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      Experimental characterization and simulation of a wire drawing process and related distortion potentials∗ Translated title: Experimentelle Charakterisierung und numerische Simulation des Drahtziehprozesses zur Ermittlung von Verzugspotenzialen

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          Abstract

          In this investigation a DoE (Design of Experiments) analysis of distortion for a typical manufacturing process of pre-straightened, cold drawn and induction hardened AISI 1045 cylindrical steel bars was carried out. A careful characterization of the material, including residual stresses and geometrical changes was done for the different manufacturing steps. The variables included the drawing process itself with two different drawing angles, a stress relief treatment which was applied to one part of the samples and finally an induction heat treatment with two different case depths applied to identify effects and correlations on distortion. Simulation of the drawing process was also used as tool to clarify possibilities and limits of this kind of analysis, depending on the available input data. Different influences on the distortion of the induction hardened samples were found and discussed, as for example the marked dependence of the distortion on drawing angle.

          Kurzfassung

          Mithilfe einer statistischen Versuchsplanung (DoE, Design of Experiments) wurde der Bauteilverzug von gerichteten, kaltgezogenen und anschließend induktionsgehärteten zylindrischen Drahtabschnitten aus AISI 1045 als typische Prozesskette des Drahtziehens analysiert. Für jeden Prozessschritt erfolgten dabei eine umfangreiche Werkstoffcharakterisierung, eine Untersuchung der Eigenspannungsverteilung sowie eine Ermittlung der Bauteilgeometrie zur Beurteilung der Form- und Maßänderungen. Zur Identifizierung von Einflussfaktoren auf den Verzug wurden Prozessparameter wie Öffnungswinkel des Werkzeuges, optionales Spannungsarmglühen sowie die Härtetiefe beim abschließenden Induktionshärten variiert. Zusätzlich wurden numerische Simulationen des Prozesses durchgeführt, um verschiedene Möglichkeiten der Parametervariation und ihre Grenzen zu ermitteln. Im Rahmen der Untersuchungen konnte der Einfluss unterschiedlicher Parameter, wie die Abhängigkeit des Verzuges vom Öffnungswinkel, identifiziert werden.

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                26 June 2013
                : 68
                : 3
                : 135-141
                Affiliations
                1 Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil
                2 Institut fuer Umformtechnik und Leichtbau, TU Dortmund
                3 Stiftung Institut fuer Werkstofftechnik, Bremen
                Author notes
                4 rocha@ 123456ufrgs.br (Corresponding author/Kontakt)
                [∗]

                Lecture held at the 3 rd Int. Conf. on Distortion Engineering, IDE2011, September 14–16, 2011, Bremen, Germany.

                Article
                HT110187
                10.3139/105.110187
                © 2013, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 16, Pages: 7
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Fachbeiträge/Technical Contributions

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