Die tribologischen Bedingungen in der Umformzone haben entscheidenden Einfluss auf das Umformergebnis. Bei Relativbewegungen zwischen Werkstück und Werkzeug wird ein hydrostatischer bzw. hydrodynamischer Reibungszustand angestrebt. Analog zur Blechumformung soll eine tribologisch optimierte Oberflächentextur für das Innenhochdruck-Umformen (IHU) entwickelt werden.
Das Innenhochdruck-Umformen ist ein wirkmediengestütztes Umformverfahren, bei dem die Umformung des Rohteils durch ein in einem Hohlraum wirkendes, flüssiges Medium erfolgt. Dabei stellt das IHU ein Verfahren der Umformtechnik dar, das heute in zunehmendem Maße zur Herstellung von Werkstücken für den Automobilleichtbau eingesetzt wird.
Die Verbesserung der tribologischen Verhältnisse im Innenhochdruck-Umformprozess ist unerlässlich zur Verringerung von Produktionsfehlern wie Faltenbildung, Knicken, Bersten, hohe Ausdünnungen, Oberflächenbeschädigungen und fehlende Maßhaltigkeit.
Die tribologischen Bedingungen in der Wirkfuge zwischen Werkzeug und Werkstück werden in der Umformtechnik maßgeblich von den Topographien der beiden Kontaktpartner beeinflusst. Die Werkstückoberfläche muss ausreichend Schmierstoff in die Umformzone transportieren und gleichzeitig genügend Schmierstoff speichern, um die Ausbildung hydrostatischer und hydrodynamischer Schmierungseffekte zu ermöglichen.
Texturierte Feinbleche zählen in der Blechumformung schon seit längerem zum Stand der Technik und führen in Verbindung mit Schmierstoffen nachweislich zu einer Verbesserung der tribologischen Bedingungen während der Umformung. Erste Untersuchungen haben für Stahlwerkstoffe bereits Erfolge hinsichtlich der Übertragbarkeit dieser Oberflächenoptimierungen auf IHU-Prozesse gezeigt.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Ziel des Projektes war, ein Werkzeugsystem zu entwickeln, welches die Verfahrensgrenzen des Innenhochdruck-Umformens (IHU) bei Rohren mit großem Länge/Durchmesser-Verhältnis erweitert. Dafür wurde ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug mit verschiebbaren Aktivteilen konstruiert, um ausreichend Werkstoff in die Umformzone zu führen.
Durch FEM-Simulation wurde bewiesen, dass eine Herstellung von langen, rohrförmigen Bauteilen mit mehreren aufeinander folgenden Ausformungen ohne signifikante Reduzierung der Wanddicke möglich ist.
Bei nach schiebbaren Werkzeugsegmenten ist gegenüber konventioneller Technik zum vollständigen Ausformen ein deutlich geringerer Innendruck notwendig. Die beweglichen Segmente und die damit verbundene Anhäufung von Material in der Umformzone ermöglichen die Herstellung komplizierter Geometrien in einem Werkzeug, da auf vorgelagerte Umformprozesse sowie auf den Einsatz speziell vorgeformter Halbzeuge teilweise verzichtet werden kann.
Aktualisiert: 2019-10-09
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