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P 258: Untersuchungen zur Anwendbarkeit hydrostatischer Umformverfahren für die Fertigung von versteiften, flächigen Formleichtbaukomponenten und Prägeteilen aus Stahlblech

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ISBN: 3-930621-84-3 Artikelnummer: fd72178d4dfe Kategorien: ,

Beschreibung

Wesentliches Element moderner Leichtbauweise mit Stahl-Flachprodukten sind neben der Dickenreduzierung bei Einsatz höherfester Stahlsorten das Einbringen partiell versteifender Nebenformelemente. Ziel des vorliegenden Projektes war die Nutzung der gegenüber herkömmlichen Verfahren erweiterten und zugleich schonenderen Formgebungsmöglichkeiten des hydrostatischen Streckumformens für innovative Strukturen. Mit Hilfe von numerischen und experimentellen Methoden waren praxisrelevante Erkenntnisse für die Werkzeuggestaltung und den Verfahrensablauf zur Fertigung von versteifenden, flächigen Formleichtbaukomponenten und Prägeteilen aus Stahlfeinblech zu erarbeiten.
Beispielhaft wurde an 7 Nebenformelementen und über 20 Blechwerkstoffen im Dickenbereich von 0,2 bis 1,5 mm – unlegierte Tiefziehbleche, rostfreie Edelstähle, metallisch und organisch beschichtete Stähle sowie an einer Aluminiumlegierung – das Umformverhalten beim hydrostatischen Streckumformen rechnerisch und praxisnah untersucht. Zur Ermittlung der Umformgrenzen wurden für die Tests bestimmte Blechformteile und an Nebenformelementen Kalotte, Rille, Quadrat-Höcker, Rund-Höcker, Wabe, Niere und Konoid ausgewählt.
FEM-Simulation und experimentelle Ergebnisse zur Formänderung und zum Reißverhalten konnten in gute Übereinstimmung gebracht werden. In zahlreichen Untersuchungen wurde neues technologisches Fachwissen über die Zusammenhänge zwischen Werkstoffkennwerten und der Werkzeug- bzw. Verfahrensgestaltung gewonnen. Die Verbindung von rechnergestützten und empirischen Erkenntnissen zur hydrostatischen Streckumformung von Nebenformelementen bilden eine technologische und konstruktive Basis für innovative Produktentwicklungen im Leichtbau.
Anwendungsmöglichkeiten für derartige Blechformprodukte werden beim versteifenden Leichtbau im Automobil-, Fahrzeug-, Container- und Apparatebau und nicht zuletzt für Design-Produkte gesehen. Vorteile der hydrostatischen Streckumformung, darunter erhöhtes Umformvermögen, oberflächenschonende Blechverarbeitung sowie verbesserte Bauteileigenschaften erlauben die Verwirklichung vielfältiger neuer Produktideen. Zu den neuen, auf Basis der durchgeführten Untersuchungen bereits am Markt angebotenen Produkten gehören strukturierte Fassadenelemente aus Edelstahl Rostfrei mit Spiegelglanz, Dunstabzugshauben in neuartiger Formgebung sowie Blechformteile in Speziallegierungen für die Luft- und Raumfahrt.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
1998

Autoren:
Dr.-Ing. A. Floß, Dipl.-Ing. B.Hachmann, Prof. Dr.-Ing. A. Neubauer