Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Innenhochdruck-Umformen von Blechen aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen bei erhöhter Temperatur



Datum: 07.11.2002


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. M. Kleiner, Universität Dortmund

Dank intensiver Zusammenarbeit von Forschung und Industrie hat sich das Innenhochdruck-Umformen von Rohren als Herstellverfahren für hochintegrierte Bauteile wie Automobil-Fahrwerke, Abgasanlagen und Rohrfittings in der Industrie etabliert. Um die Vorteile der wirkmedienbasierten Umformverfahren auch für flächige Bauteile nutzbar zu machen, ist die Umformung von Blechen mittels Innendruck Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten. Gewichtsoptimierte Strukturen sollen dabei durch den Einsatz moderner Leichtbauwerkstoffe, wie Aluminium- und Magnesiumlegierungen realisiert werden, deren Leichtbaupotenzial durch möglichst gleichmäßige Umformung und Verfestigung des Ausgangsblechs vollständig genutzt werden soll. Dies wird allerdings derzeit durch die im Vergleich zu Tiefziehstählen schlechtere Umformbarkeit erschwert. In dieser Arbeit wird das Innenhochdruck-Umformen von Leichtmetallblechen bei Temperaturen bis zu 300 °C qualifiziert, bei denen sich das Umformverhalten dieser Werkstoffe deutlich verbessert. Hierzu wurde sowohl der Temperatureinfluss auf Umformverhalten und spätere Gebrauchseigenschaften der Werkstoffe untersucht, als auch die zur Prozessführung erforderliche Systemtechnik realisiert und die Eignung von Methoden zur Prozessauslegung, wie analytische Abschätzungen und FE-Simulation bewertet. Anhand experimenteller Ergebnisse wurde nachgewiesen, dass der für diese Prozessführungsstrategie erforderliche erhöhte Aufwand für Systemtechnik und Prozessführung technisch und wirtschaftlich gerechtfertigt sein kann, da dadurch extrem leichte und hochfeste Bauteile herstellbar werden.