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EFB-Merkblatt Nr. 5710-2

Presshärten von Rohren und Profilen in wirkmedienbasierten Umformprozessen (IHU-Presshärten)

m-5710-2.jpg

Herausgeber:
EFB Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. - Arbeitskreis Technologie (Feinbleche)

18 Seiten

Preis (Digital) EUR 16,00

Der Einsatz von Rohren und Profilen bietet im Sinne des Strukturleichtbaus erhebliche Einsparpotenziale. Bei der Herstellung von komplexen Geometrien hat sich die Innenhochdruck-Umformung von geschlossenen Profilen als vorteilhaft erwiesen, da die so erzeugten Bauteile ein sehr gutes Verhältnis aus Leichtbaupotenzial und mechanischer Belastbarkeit ermöglichen.

Die Kombination von Presshärten (PH) und Innenhochdruck-Umformung (IHU) ermöglicht ein Produktionsverfahren, durch das geschlossene Hohlprofile mit sehr hohen Formgenauigkeiten aus höchstfesten Stählen hergestellt werden können, die zugleich hochkomplexe Geometrien aufweisen. Die numerische Auslegung der Prozessketten zum IHU-Presshärten mit und ohne Vorform sowie die Ermittlung der Umformgrenzen, der erreichbaren Härte in Abhängigkeit des Werkstoffes sowie der Formgenauigkeit und des Wanddickenverhaltens von pressgehärteten IHU-Bauteilen sind ebenso wie eine Kostenbetrachtung Bestandteil des Merkblattes.

Dieses Merkblatt basiert auf den Untersuchungen, die im Rahmen der IGF-Projekte 16182 BR (EFB-Forschungsbericht Nr. 331), 16961 BR (EFB-Forschungsbericht Nr. 390) und 17940 BR (EFB-Forschungsbericht Nr. 502) stattgefunden haben.

 

Inhalt

1    Ziel und Zweck des Merkblatts
2    Verfahren IHU-Presshärten
3    Mechanische Kennwerte im temperierten Zustand für die Werkstoffe 34MnB5 und 1.7734
4    Numerische Auslegung
4.1    Abkühlverlauf beim Handling
4.2    Abkühlverlauf während der Umformung
4.3    Zyklische 2D-Simulation zur Ermittlung der Werkzeugtemperatur
4.4    Thermo-mechanisch gekoppelte 3D-Umformsimulation einstufiger IHU-Presshärte-Prozesse
5    Untersuchte Bauteilgeometrien
6    IHU-Presshärtewerkzeuge
6.1    Aktive Kühlung von IHU-PH-Werkzeugen
6.2    Werkzeugtemperaturen während der Umformung
6.3    Werkzeugintegrierte Temperatursensorik
6.4    Vorformen unter Innendruck beim Werkzeug Schließen
7    Härte nach der Umformung
7.1    Härte in den ebenen Bereichen
7.2    Härte in den Radien
8    Minimal ausformbare Radien Rmin
9    Erreichbare Formgenauigkeit
10    Werkstoffgefüge nach der Umformung
11    Mechanische Eigenschaften nach der  Umformung
12    Herstellung von komplexen IHU-PH-Bauteilen mit zusätzlichen Vorformprozessen
12.1    Bauteilklassifizierung
12.2    Vorformkonzepte und numerische Prozessauslegung für Bauteile mit geringen Änderungen des Bauteilumfanges über die Rohrlänge
12.3    Funktionale Zusammenhänge zur Auslegung von IHU-Presshärtebauteilen mit Vorformprozessen
12.4    Realisierung von Bauteilen mit gekrümmter Mittelachse durch Vorformen unter Innendruck beim Werkzeug Schließen
12.5    Gestaltung geeigneter Vorformgeometrien sowie Prozessführungsstrategien
13    Kostenbetrachtung
13.1    IHU-Presshärten ohne zusätzlichen Vorformprozess (Stand 2014)
13.2    IHU-Presshärten mit zusätzlichem Vorformprozess (Stand 2018)
14    Anwendungsfelder
15    Verfahrensrichtlinien
16    Zusammenfassung
17    Symbole und Abkürzungen
18    Schrifttum

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