Inkrementelle Blechumformung und ihre Kombination mit Streckziehen - Grundlagen und Anwendungen (Umformtechnische Schriften)
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Neuware - Für die Großserienfertigung von Blechbauteilen stehen mit dem Tiefziehen und den verwandten werkzeuggebundenen Blechumformverfahren äußerst wirtschaftliche Technologien zur Verfügung. Sollen jedoch Prototypen und Kleinserien schnell und kostengünstig hergestellt werden, so verursacht bereits die Herstellung der erforderlichen Werkzeuge einen erheblichen Kosten- und Zeitaufwand. Für diesen Anwendungsfall wurde in den letzten Jahren u.A. die inkrementelle Blechumformung (IBU) entwickelt, die die wirtschaftliche Herstellung komplex geformter Blechbauteile ermöglicht. Jedoch konnte die IBU aufgrund ihrer typischen Verfahrensmerkmale (Prozessgrenzen) keinen Eingang in der industriellen Anwendung finden. Die wichtigsten Verfahrensmerkmale der IBU sind u.A. (i) die lange Prozessdauer, (ii) die eingeschränkte Möglichkeit der Methodenplanung, (iii) die flankenwinkelabhängige starke Blechdickenabnahme und (iv) die geringe Geometriegenauigkeit. Auf Basis der Auswertung bekannter Lösungsansätze zur Überwindung der Prozessgrenzen (vgl. Kap. 2) ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, schnelle Möglichkeiten für die Prozessplanung zu erarbeiten und die Verfahrenskombination aus Streckziehen und inkrementeller Blechumformung zu entwickeln und zu erproben (vgl. Kap. 2.6). Um die Methodenplanungszeit der IBU zu reduzieren, erfolgte im Kap. 4 die Untersuchung der Größenskalierung mit dem Ziel, die Strategieoptimierung an einem verkleinerten Bauteil auszuführen und anschließend diese auf die Normalausführung zu übertragen. Es konnte gezeigt werden, dass die Übertragung der Blechdickenverteilung auf das Originalmodell möglich ist. Jedoch ist die Vorhersage der geometrischen Abweichungen vom Originalbauteil nur tendenziell möglich. Als ein vielversprechender Ansatz zur Überwindung der Prozessgrenzen wurde in Kap. 5 die Verfahrenskombination aus Streckziehen und IBU untersucht, in der mit Hilfe des Streckziehens zunächst eine geeignete Vorform hergestellt wird. Mit dem Aufbau einer bestehenden Infrastruktur aus Umformmaschine und CAM/CAE-Lösung wurde die Durchführung der Verfahrenskombination ermöglicht. Ferner konnte mittels FE-Simulationen und praktischen Untersuchungen gezeigt werden, dass im Vergleich zur reinen IBU sowohl der Materialfluss und die Blechausdünnung positiv beeinflusst werden als auch die Maßhaltigkeit erhöht wird. Um die Untersuchungen zur Verfahrenskombination aus Streckziehen und IBU zu ergänzen, erfolgte im Kap. 6 ihre Eignungsprüfung als Produktionsverfahren für Industriebauteile. 182 pp. Deutsch.

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