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Rückfederungskompensation mittels Tiefziehen mit wechselseitigem Platineneinlauf

AiF-Nr.:

20299 N

EFB-Nr.:

13/217

Kurztitel:

Wechselseitiges Tiefziehen

Laufzeit:

01.09.2018 - 31.08.2020

Forschungseinrichtung:

IFU Stuttgart


Projektbeschreibung

20299N

Aufgrund verbesserten Crasheigenschaften und der Möglichkeit zur Gewichteinsparung im Automobilbau, werden heute für die Herstellung von Karosseriestrukturbauteilen hoch- und höchstfeste Stahlblechwerkstoffe eingesetzt. Da es bislang keine geeignete Methode für die Herstellung solcher Bauteile bei Raumtemperatur existiert, werden zahlreiche Strukturbauteile mittels Presshärtens hergestellt. Das Presshärten stellt ein relativ teureres und technologisch aufwendiges Verfahren dar, und wird hauptsächlich im Produktionsprozess der Großunternehmen eingesetzt. Das Ziel dieses Projektes stellt die Entwicklung einer Methodik zur Kompensation bzw. Vermeidung der Rückfederung durch das Tiefziehen mit wechselseitigem Platineneinlauf in mehreren Umformstufen. Bei diesem Verfahren kommt es zum mehrmaligen Biegen und Rückbiegen des Werkstückes über die Werkzeugradien, wodurch die in einzelnen Werkstückbereichen in Blechdickenrichtung wirkende Spannungen entsprechend überlagert werden. Zur Erreichung des Projekthauptziels erfolgen zunächst simulative Untersuchungen zum Einlfuss der Werkzeug- und Prozessparameter auf die Spannungsüberlagerung als auch der verursachten Rückfederung in jeder betrachteten Umformstufe. Diese Untersuchungen erfolgen am Beispiel eines einfachen U-Kanals. Für das in der Simulation genaue Beschreiben des Werkstoffverhaltens während des mehrmaligen Biegens müssen dabei die Effekte wie die dehnungsabhängige Reduzierung des E-Moduls und Bauschinger-Effekt berücksichtigt werden. Anschließend folgt die Erweiterung der zu entwickelnden Methodik auf einer realitätsnäheren Geometrie. Nach der danach werdenden experimentalen Validierung der Simulationsergebnisse wird das Bauteilspektrum festgelegt, welches mit diesem neuartigen Verfahren hergestellt werden kann. Mit Hilfe des in diesem Projekt zu entwickelten und im Vergleich zum Presshärten deutlich günstigeren Verfahrens können die dafür geeignete Strukturbauteile bei den KMU hergestellt werden.


 

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