Leichtmetalle mit einem breiten Eigenschaftsspektrum gewährleisten die Realisierung ressourcenschonender Produkte und ermöglichen die Intensivierung sortenreiner Kreislaufwirtschaften. Die vorliegende Arbeit untersucht einen wärmeunterstützten Ansatz zur Erhöhung der Formgebungsgrenzen stark kaltverfestigter AlMg4,5 Blechwerkstoffe bei gleichzeitiger Beschränkung des Festigkeitsverlustes durch Erholungseffekte. Experimentelle Untersuchungen stellen eine wissenschaftlich fundierte Erkenntnisbasis über die werkstofftechnischen Wirkzusammenhänge des untersuchten Prozesses dar. Gepaart mit an realen Bauteilgeometrien validierten numerischen Simulationsmodellen legt diese Arbeit einen methodischen Grundstein für die industrielle Umsetzung des hier untersuchten Blechumformprozesses. Die erzielte mittlere Dehngrenze des exemplarisch untersuchten Bauteils übersteigt die Dehngrenze eines konventionellen AlMg4,5 Werkstoffes um 190 %. Mit 320 MPa entspricht sie dem Festigkeitsniveau des walzharten Blechhalbzeuges im Lieferzustand, ein Wert, der nach dem aktuellen Stand der Technik auf Bauteilebene ausschließlich mit aushärtbaren AlMgSi Legierungen darstellbar ist.
Aktualisiert: 2022-03-10
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Die Halbwarmumformung stellt für ein begrenztes Bauteilspektrum eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Alternative zur Warm- und Kaltumformung dar. Bisher beschränkt sich die Technologie vorwiegend auf rotationssymmetrische Bauteile. Im Rahmen der Arbeit wurde eine Prozesskette zum Halbwarmgesenkschmieden von flachen Langteilen hergeleitet und anhand einer Stadienfolge eines 2-Punkt-Lenkers untersucht. Die Versuche wurden auf einem herkömmlichen Warm-umformaggregat durchgeführt, wobei lediglich eine zusätzliche Vor-graphitieranlage zum Einsatz kam.
Es konnte nachgewiesen werden, dass flache Langformen aus Stahl durch Gesenkschmieden in Kombination mit einer Vorformung durch Gesenk-biegen mit Streckung im Halbwarmtemperaturbereich hergestellt werden können. Dabei konnte eine Materialausnutzung von 80,2 % und für Längen und Breiten IT-Toleranzen £ IT 12 erreicht werden. Mit Hilfe von FE-Simulationen wurde gezeigt, dass mit zwei Vorformungen durch Halbwarm-Gesenkbiegen und Formrecken Zwischenformen mit gerader, in einer Ebene gebogener und in zwei Ebenen gebogener Längsachse erzeugt werden können.
Aktualisiert: 2019-10-17
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