Kernthesen:
- Die numerisch gestützte Prozessentwicklung für das IHU ausscheidungshärtbarer Aluminiumrohre erfordert prozess- und halbzeugspezifische Methoden für die Werkstoffcharakterisierung.
- Der Wärmehaushalt ist wanddickenabhängig und muss in der numerischen Prozesskettenauslegung berücksichtigt werden.
- W-Temper- und Abschreckumformung eignen sich gleichermaßen zur Herstellung komplexer Profilbauteile mittels IHU.
Zusammenfassung:
Der Anteil komplexer Profilbauteile in der Karosserie wächst stetig mit dem strukturellen Wandel zur Elektromobilität. Aufgrund ihres außerordentlichen Leichtbaupotenzials eignen sich ausscheidungs-härtbare Aluminiumlegierungen der 7xxxer Serie ideal als Werkstoff für Automobilanwendungen.
Im Vortrag werden Ergebnisse zur Übertragung etablierter thermomechanischer Fertigungsrouten zur umformtechnischen Herstellung von Blechbauteilen auf die Innenhochdruck-Umformung von Rohrhalbzeugen vorgestellt. Dabei wird besonders auf die thermomechanische Werkstoffcharakterisierung der Legierungen EN AW-7020 und EN AW-7075, die numerische Prozesssimulation von W-Temper- und Abschreckumformung sowie die experimentelle Herstellung von Demonstratorbauteilen eingegangen.
Auf Basis von numerischen und experimentellen Untersuchungen werden die Vor- und Nachteile der beiden Prozessrouten für die Innenhochdruck-Umformung abgeleitet und Erkenntnisse für eine industrielle Implementierung vorgestellt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die ermittelten Werkstoffeigenschaften hinreichend genau sind, um die temperaturgestützten Fertigungsprozesse numerisch mit hoher Präzision abzubilden. Anhand der umgeformten Bauteile wird das Potenzial der Innenhochdruck-Umformung für Rohrhalbzeuge aus ausscheidungshärtbaren Aluminiumlegierungen mittels W-Temper- sowie Abschreckumformung aufgezeigt.
Projekt
Projekt-Fördernummer AiF 21434BG „Innenhochdruck-Umformung hochfester Aluminiumlegierungen"
Referent: Ricardo Trân, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Chemnitz
