|
|
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
Fachgebiet Fahrzeugentwicklung < zurück |
|
|
||
|
|
|
|
Werkstoffcharakterisierung und Prozessauslegung für die wirkmedienbasierte
Doppelblech-Umformung von Magnesiumlegierungen Dr.-Ing. Joachim Hecht Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. mult. Manfred Geiger Zusammenfassung der Dissertation Mit der Dissertation wurde das Ziel verfolgt, über grundlagenorientierte Untersuchungen eine werkstoffspezifische Wissensbasis zu schaffen, die geeignet ist, einen Umformprozess zur Herstellung einer komplex geformten Leichtbaustruktur in Blechschalenbauweise aus Magnesium planen und umsetzen zu können. Hierfür wurde eine Beschreibung des von der Temperatur und der Umformgeschwindigkeit abhängigen Fließverhaltens auf Grundlage von Warmzugversuchen dargestellt und in eine Form überführt, die eine temperaturspezifische Abbildung in der Simulation ermöglicht. Der hierzu verfolgte versuchstechnische Ansatz, bei der Aufnahme der auftretenden Dehnungen optische Messtechnik zu nutzen, erwies sich als sehr viel versprechend. Da mit der konventionellen, taktilen Dehnungsmesstechnik nur eine Aufnahme bis zur Gleichmaßdehnung und dem dabei vorliegenden Umformgrad in der Größenordnung von etwa 0,2 erfolgt, stellt dieser Schritt für die Extrapolation der Fließkurve bis zu einem Umformgrad von 1,0 eine wesentliche Verbesserung dar. Die Untersuchungen zur Aufstellung von Grenzformänderungskurven legen nahe, dass bei erhöhter Temperatur ein außergewöhnliches Formänderungsvermögen vorliegt, aus dem sich eine beachtliche Bauteilkomplexität ableiten lässt. Mit der Konstruktion und dem Aufbau eines beheizten Napfzugwerkzeugs war es zudem möglich, Reibzahlen unter realitätsnahen Bedingungen zu bestimmen. Die dabei gesammelten Erfahrungen zeigen, dass den tribologischen Verhältnissen bei Umformprozessen mit starkem Blecheinzug große Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte. Für den Einsatz auf großflächigen Blechzuschnitten haben sich in diesem Zusammenhang Trockenschmierstoffe als sehr geeignet erwiesen. Die damit zu erzielenden Reibzahlen bewegen sich in einem Bereich von circa 0,07 bis 0,14 für den Kontakt zwischen Blech und Werkzeug. Die mit einem doppelschaligen Demonstratorbauteil aufgezeigten Ergebnisse unterstreichen die Vorteile, die generiert werden können, wenn fertigungsspezifische Aspekte bereits bei der Bauteilgestaltung umgesetzt werden. Ein frühzeitiger Abgleich zwischen den funktionsorientierten Konturmerkmalen eines Bauteils und den mit einem bestimmten Umformverfahren verbundenen Möglichkeiten andererseits kann sich sehr nutzbringend auswirken. Der wirkmedienbasierte Umformprozess ermöglicht in Verbindung mit der im Raum gekrümmten Gestalt des Demonstratorbauteils zum Beispiel hinterschnittartige Formelemente, die mit einem konventionellen Ziehstempel nicht realisiert werden können. Ferner zeigt das Demonstratorbauteil die Möglichkeiten, die sich über eine Bauteilintegration an einer knotenförmigen Struktur eröffnen. Gelingt es, über ein geeignetes Umformverfahren oder neuartige Halbzeuge, integrierte Strukturen in nur einem Werkzeug herzustellen, dann kann eine merkliche Reduktion der Werkzeugkosten erzielt werden, die bei Kleinserien einen wesentlichen Anteil der Gesamtherstellkosten ausmachen. < zurück |
|
|
|
|
|
|
|