TR73

  • Schrift vergrößern
  • Standard-Schriftgröße
  • Schriftgröße verkleinern


A1 - Tiefziehen



Verfahrenskombination zur umformtechnischen Herstellung von verzahnten, dünnwandigen Funktionselementen aus prozessoptimierten Blechhalbzeugen

Projektstatus: laufend

Letztes Update: 15.10.2019



Mitglieder


Das Ziel der dritten Projektphase ist die Herstellung beanspruchungsangepasster Funktionsbauteile mit Funktionselementen an beiden Seiten der Zarge mittels Verfahren der Blechmassivumformung durch den Einsatz prozessübergreifender Prozessführungsstrategien. Letztere ermöglichen eine durchgängige Analyse des gesamten Produktentstehungsprozesses von der Umformung bis zum Einsatzverhalten von Funktionsbauteilen aus recycelbaren Stahlwerkstoffen. Die Realisierung beidseitiger Funktionselemente stellt sowohl den Prozessschritt der Halbzeugherstellung als auch den der Ausformung von Funktionsbauteilen vor neue Herausforderungen hinsichtlich der axialen, radialen und tangentialen Stoffflusssteuerung. Es ist zu analysieren, welche Wechselwirkungen zwischen beidseitigen Formelementen in Bezug auf Lage, Art und Anordnung sowohl bei der Halbzeugherstellung als auch bei der Bauteilfertigung auftreten. Durch die Verfahren Taumeln und Walzen wird angestrebt, Funktionselemente bereits in der Halbzeugherstellung vorzuformen, welche anschließend in der Verfahrenskombination aus Tiefziehen und Stauchen endkonturnah ausgeformt werden. Abhängig von Bauteilgeometrie, Werkstoff und Prozessschritt kann bestimmt werden, in welchem Schritt der Prozesskette und in welchem Umfang Nebenformelemente ausgeformt werden. Dies ermöglicht eine Erweiterung der Formgebungsgrenzen. Die gezielte Auslegung der Bauteile bezüglich ihrer geometrischen und mechanischen Eigenschaften erfordert zudem Untersuchungen zur Dauerfestigkeit. Resultierende Erkenntnisse sollen die Auswahl einer maßgeschneiderten Prozesskette unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Bauteile erlauben. Die entwickelten Strategien werden vergleichend bewertet und ein Prozessfenster für die Herstellung von Funktionsbauteilen mittels Verfahrenskombination unter Einsatz von Tailored Blanks aufgestellt. Zur Übertragbarkeit der bereits in den ersten beiden Phasen erarbeiteten Erkenntnisse werden die Werkstoffe DC04 und DP600 eingesetzt.

Vorgehensweise in TP A1 in der dritten Projektphase


Arbeitskreise


Veröffentlichungen

    2019

    • Clausmeyer, T.; Nürnberger, F.; Gutknecht, F.; Isik, K.; Besserer, H.; Gerstein, G.; Wernicke, S.; Schulte, R.; Tekkaya, A.; Merklein, M.; Maier, H.: Analyse und Modellierung von Schädigung und Versagen in der Blechmassivumformung. In: Industriekolloquium, (2019), akzeptiert
    • Hinz, L.; Schulte, R.; Pilz, F.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: Quantifizierung der Werkzeugkondition bei der Blechmassivumfomung durch faseroptische Streifenprojektion. In: Industriekolloquium, (2019), akzeptiert
    • Löffler, M.; Schulte, R.; Freiburg, D.; Biermann, D.; Stangier, D.; Tillmann, W.; Merklein, M.: Control of the material flow in sheet-bulk metal forming using modifications of the tool surface. In: International Journal of Material Forming, 12(2019), Springer, S. 17-26
    • Vogel, M.; Merklein, M.: Flexible rolling of rotational symmetric tailored blanks with a two-sided thickness profile. In: Procedia Manufacturing (Hrsg.): 34(2019), S. 146-153
    • Vogel, M.; Schulte, R.; Freiburg, D.; Lechner, M.; Biermann, D.; Merklein, M.: Maßgeschneiderte Werkzeugoberflächen in einem flexibeln Walzprozess. In: Industriekolloquium, (2019), veröffentlicht
    • Schulte, R.; Merklein, M.: Manufacturing of functional aluminum components by using sheet bulk metal forming processes. In: Dimitrov, Dimiter; Hagedorn-Hansen, Devon; Von Leipzig, Konrad (Hrsg.): International Conference on Competitive Manufacturing (COMA 19) Proceedings, (2019), ISBN: 978-0-7972-1779-9, S. 331-336
    • Schulte, R.; Graser, M.; Merklein, M.: Enhancement of Forming Limits for Aluminum in Sheet-bulk Metal Forming by Local Laser Heat Treatment. In: Yannis Korkolis, Brad Kinsey, Marko Knezevic, and Nikhil Padhye (Hrsg.): Proceedings of NUMIFORM 2019: The 13th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes, (2019), S. 333-336
    • Hetzel, A.; Schulte, R.; Vogel, M.; Degner, J.; Merklein, M.: Maßgeschneiderte Halbzeuge - Umformtechnische Herstellung von Funktionsbauteilen zur Realisierung von Leichtbaukomponenten. In: Werkstattstechnik online, 10(2019)109, Düsseldorf: VDI Fachmedien GmbH & Co. KG, S. 745-749
    • Vogel, M.; Merklein, M.: Manufacturing of tailored blanks by orbital forming with a two-sided material thickening(2019), Journal of Material Processing Technology, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.116491, veröffentlicht

    2018

    • Hildenbrand, P.; Lechner, M.; Vogel, M.; Herrmann, H.; Merklein, M.: Orbital forming of tailored blanks with two-sided local material thickening. In: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, (2018), S. 1-10
    • Vogel, M.; Lechner, M.: Manufacturing of process adapted tailored blanks by a flexible rolling process using the aluminum alloy AA6016. In: Key Eng. Mater., 15(2018), S. 1224-1231
    • Vogel, M.; Merklein, M.: Oberflächenanalyse von Tailored Blanks hergestellt durch ein Taumelverfahren. In: Lehrstuhl für Umformtechnik, Montanuniversität Leoben, Bruno Buchmayr (Hrsg.): XXXVII. Verformungskundliches Kolloquium, (2018), S. 91-96

    2017

    • Schulte, R.; Hildenbrand, P.; Vogel, M.; Lechner, M.; Merklein, M.: Analysis of fundamental dependencies between manufacturing and processing Tailored Blanks in sheet-bulk metal forming processes. In: International Conference on the Technology of Plasticity, ICTP 2017, 17-22 September 2017, Cambridge, United Kingdom, (2017), veröffentlicht
    • Vogel, M.; Lechner, M.; Hildenbrand, P.; Schulte, R.; Merklein, M.: Manufacturing of tailored blanks by flexible rolling and its application in a sheet-bulk metal forming process. In: Steels in Cars and Trucks (Hrsg.): (2017), veröffentlicht
    • Schulte, R.; Lechner, M.; Vogel, M.; Hildenbrand, P.; Merklein, M.: Umformtechnische Herstellung von Funktionsbauteilen aus Tailored Blanks durch Blechmassivumformverfahren. In: 22. Umformtechnisches Kolloquium Hannover – Innovationspotentiale in der Umformtechnik. 15./16.03.2017, (2017), veröffentlicht
    • Schulte, R.; Hildenbrand, P.; Lechner, M.; Merklein, M.: Designing, manufacturing and processing of Tailored Blanks in a sheet-bulk metal forming process. In: Procedia Manufacturing (Hrsg.): (2017), S. 286-297