Erweiterung der Prozessgrenzen beim Lochen mit Blechlagewinkel von hochfesten Blechwerkstoffen

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AiF-Nr.:

18946N

EFB-Nr.:

17/213

Kurztitel:

Lochen mit Blechlagewinkel

Laufzeit:

01.01.2016 - 31.03.2018

Forschungsstelle:

IFU Stuttgart


18946N

Projektbeschreibung

Durch den vermehrten Einsatz von hoch- und höchstfesten Blechwerkstoffen ergeben sich neue Herausforderungen bei der Werkzeugauslegung für Bauteile mit Schneidoperationen in geneigten Flächen. So führen die erhöhten Querkräfte bei größeren Blechlagewinkeln vor allem beim Lochen zum frühzeitigen Versagen der Schneidstempel. Ziel der hier vorgestellten Untersuchung ist die Ermittlung der maximal zulässigen Blechlagewinkel des Schneidwerkzeugs in Abhängigkeit der Prozesseinflussgrößen und die Optimierung der Prozessparameter. Zunächst werden mittels der numerischen Prozesssimulation die signifikanten Einflussparameter auf die Stempelschädigung identifiziert. Ein modular aufgebautes Schneidwerkzeug liefert die Vergleichsdaten zur Validierung der simulativ erarbeiteten Ergebnisse. Nach erfolgreicher Validierung kann simulativ die Optimierung für verschiedene Blechdicken, Blechgüten, Stempelformen und Stempeldurchmesser erfolgen. Dazu sollen neueste Methoden aus der statistischen Versuchsplanung sowie der Robustheitsbewertung zum Einsatz kommen. Konstruktive Veränderungen am Schneidwerkzeug führen zu einer zusätzlichen Erweiterung der Prozessgrenzen. Die resultierenden Optima werden im Anschluss mittels Dauerversuchen erprobt. Aus den Untersuchungen werden Konstruktionsrichtlinien für das Lochen mit Blechlagewinkel von hoch- und höherfesten Blechwerkstoffen resultieren. Mittels dieser Richtlinien kann der Werkzeugkonstrukteur seinen Prozess optimal auslegen und den Einsatz von Keiltrieben vermeiden. Aus den Erkenntnissen über die Einflussfaktoren auf die Schädigung der Werkzeuge können klare Optimierungsmaßnahmen identifiziert und damit der Lochprozess mit Blechlagewinkel für ein deutlich breiteres Spektrum an Winkeln erweitert werden. All diese Maßnahmen führen für die KMU zu einer kosten- und ressourcenoptimierten Werkzeugkonstruktion und robusteren Schneidprozessen mit Blechlagewinkel.


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