Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei alternative Verfahren der Warmblechumformung zur Erzeugung lokal angepasster Bauteileigenschaften entwickelt und untersucht. Mit der Prozesskette der Warmumformung mit anschließender Wärmebehandlung soll die Haltezeit im Werkzeug verkürzt und so eine Produktionssteigerung erzielt werden. Außerhalb der Presse ist somit das Einstellen spezifischer Gefügezustände in einem Bauteil möglich. Mit dem Verfahren des Gleitziehbiegens mit gleichzeitiger Wärmebehandlung soll die Variantenvielfalt höchst- und ultrahöchstfester Bauteile erhöht werden. In simulativen und experimentellen Versuchen werden die Prozessgrenzen der neuen Verfahren aufgezeigt. Im Rahmen umfangreicher Bauteil- und Prozessanalysen werden die neuen Prozessketten bewertet und die Vor- und Nachteile aufgezeigt. Mit diesen zwei neuen Verfahren sollen ultrahöchstfeste Bauteilbereiche und Bauteilbereiche mit einer höheren Duktilität und damit einhergehend einer höheren absorbierbaren Deformationsenergie in einem Bauteil erzeugt werden.
Aktualisiert: 2020-01-01
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Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei alternative Verfahren der Warmblechumformung zur Erzeugung lokal angepasster Bauteileigenschaften entwickelt und untersucht. Mit der Prozesskette der Warmumformung mit anschließender Wärmebehandlung soll die Haltezeit im Werkzeug verkürzt und so eine Produktionssteigerung erzielt werden. Außerhalb der Presse ist somit das Einstellen spezifischer Gefügezustände in einem Bauteil möglich. Mit dem Verfahren des Gleitziehbiegens mit gleichzeitiger Wärmebehandlung soll die Variantenvielfalt höchst- und ultrahöchstfester Bauteile erhöht werden. In simulativen und experimentellen Versuchen werden die Prozessgrenzen der neuen Verfahren aufgezeigt. Im Rahmen umfangreicher Bauteil- und Prozessanalysen werden die neuen Prozessketten bewertet und die Vor- und Nachteile aufgezeigt. Mit diesen zwei neuen Verfahren sollen ultrahöchstfeste Bauteilbereiche und Bauteilbereiche mit einer höheren Duktilität und damit einhergehend einer höheren absorbierbaren Deformationsenergie in einem Bauteil erzeugt werden.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Seit der industriellen Herstellung von tiefgezogenen Blechbauteilen ist die Problematik der
Einschnürungs- und Rissbildung in den Presswerken stets ein aktuelles Thema. Die Anforderungen
an Blechkomponenten steigen insbesondere im Automobilsektor stetig an. Leichtbaubestrebungen
führen sowohl zum vermehrten Einsatz von neuen Stahlwerkstoffen mit
hoher Festigkeit bei gleichzeitig geringerer Blechdicke als auch zur Verwendung optimierter
duktiler Werkstoffe. Die Kombination dieser Werkstoffe mit der heutigen Pressen- und
Werkzeugtechnik ermöglicht die Herstellung immer größerer und komplexerer Bauteile.
Hierbei treten Probleme mit willkürlich auftretenden Reißern oder Einschnürungen bei Bauteilen
an der Prozessgrenze auf, die technisch bedingt und auch in der Zukunft nicht auszuschließen
sind. Bisher entwickelte Detektiersysteme sind im Serienbetrieb nicht praxistauglich,
da sie die Lage des Fehlers und die Taktzeit am Auslaufband nicht kompensieren können.
Verschmutzungen und Vibrationen sind weitere wichtige zu betrachtende Fehlerquellen,
die bei der Entwicklung eines Detektiersystems beachtet werden müssen.
In diesem Forschungsvorhaben wird die Auswahl eines geeigneten Prüfverfahrens zur automatisierten
Erkennung von Reißern und Einschnürungen, welche zu festigkeitsrelevanten
Fehlern oder Werkstoffveränderungen von Blechbauteilen im Produktionsprozess führen,
beschrieben. Es ist ein robustes Verfahren zum Einsatz im Presswerk entwickelt und qualifiziert
worden, auf dessen Basis der anschließende Schritt zur Serienumsetzung erfolgen
kann. Der Nachweis einer prinzipiellen Lösbarkeit dieser Prüfaufgabe ist erbracht worden.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Zur Prozessoptimierung bei den Presshärten wird die Verweildauer des Bauteils im Werkzeug verkürzt. Es wird außerhalb der Presse auf eine Temperatur abgekühlt, bei der eine Weiterverarbeitung möglich ist.
Am Beispiel des Werkstoffes 22MnB5 wird ein Sprayfeld vorgestellt, das mit einem Wasser-Luft-Gemisch dem Bauteil in der erforderlichen Zeit die Restwärme entzieht.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Um den Herstellungsprozess von pressgehärteten Profilrohren, z.B. für den Fahrwerksbereich zu optimieren, wird eine Einrichtung zur Innenkühlung mittels Wasser-Luft-Spray in den Presshärteprozess integriert, mit der ein Abschrecken und Härten von Bauteilen im Anschluss an die Warmumformung möglich ist.
Untersuchungen zur Temperaturentwicklung während des Abschreckprozesses zeigen, dass sich die Abkühlgeschwindigkeit durch Variation der Sprayparameter gezielt einstellen lässt. Metallographisch wird nachgewiesen, dass ein Anlassen der martensitisch gehärteten Randschicht unter Ausnutzung der Eigenwärme realisierbar ist, mit dem duktile Bauteileigenschaften erzeugt werden können.
Aktualisiert: 2022-06-09
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