Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Beitrag zur gezielten Beeinflussung des Werkstoffflusses beim Innenhochdruck-Umformen von Blechen



Datum: 30.11.2004


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. K. Roll, UniversitÌt Stuttgart

Leichtbau ist insbesondere in der Automobilindustrie ein stark anhaltender Trend, da auf dem Gebiet der Umweltverträglichkeit ein besonders hoher gesellschaftlicher und gesetzgeberischer Druck lastet. Im Hinblick auf die Fertigung der Fahrzeugkarosserie verfolgt man daher neben modernen Leichtbauwerkstoffen, neuen Rohbaukonzepten und innovativen Bauweisen auch neue Fertigungstechnologien, um die Potenziale der eingesetzten Werkstoffe voll zu nutzen. Eine dieser Technologien ist das Innenhochdruck- Umformen (IHU) von Blechen, das im Vergleich zu anderen wirkmediengebundenen Umformverfahren noch am Anfang ihrer industriellen Umsetzung steht, da insbesondere zur Umformung komplexer Strukturen keine ausreichende Kenntnis von erfolgversprechenden Prozessführungsstrategien vorhanden ist. Daher war es Ziel der Dissertation anhand einer Mustergeometrie den aktiv gesteuerten Gegenstempeleinsatz beim IHU von Blechen und dessen Einfluss auf die Formgebungsmöglichkeiten systematisch zu analysieren. Nachdem im Rahmen von numerischen Untersuchungen eine Analyse des Einflusses der tribologischen Verhältnisse, nichtlinearen Dehnungspfade und der Werkstoffmodellierung im FE-Modell durchgeführt wurde, konnte ein vertieftes Prozessverständnis für den Gegenstempeleinsatz geschaffen werden. Ein signifikant vorteilhafter Prozess ist mit einer mehrstufigen Fertigungsfolge erzielbar, deren Wirkung entscheidend von der Abstimmung der wesentlichen Prozessparameter Stempelweg, Drucksteuerung und Reibung abhängt. Anhand von experimentellen Untersuchungen konnte sowohl die Wirksamkeit der Umformstrategie als auch die Bewertung der Einflussfaktoren verifiziert werden.