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EFB-Merkblatt Nr. 5130

Laserunterstütztes Kragenziehen hochfester Stähle

M-5130

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

8 Seiten

Preis (Digital) EUR 9,71

Hinweise zur Steigerung der Aufweitverhältnisse, zur Prozessauslegung und zur Integration in Folgeverbundprozesse

Der Herstellbarkeit von Durchzügen in hochfesten Werkstoffen mittels konventionellem Kragenziehen sind durch das charakteristische Umformpotential dieser Werkstoffe und deren teils hohe Kantenrissempfindlichkeit Grenzen gesetzt.

Durch zu hohe tangentiale Zugspannungen im Kragenrand können, ab dem Grenzaufweitverhältnis, Einschnürungen und Risse ausgehend von der Vorlochoberfläche entstehen.

Durch die lokale Lasererwärmung des vorgelochten Blechs und nachfolgendes Kragenziehen im erwärmten Zustand kann die Rissentstehung verhindert werden. Es sind deutlich höhere Aufweitverhältnisse erzielbar als beim konventionellen Prozess. Hierzu müssen werkstoffspezifische Erwärmungsparameter ein-gestellt werden. Weiterhin ist eine Werkzeugintegration der Systemtechnik zur Lasererwärmung notwendig.

Das Merkblatt soll zeigen, wie die Prozessgrenzen beim Kragenziehen durch eine zusätzliche werkzeug-integrierte Lasererwärmung des Blechs erweitert wer-den können. Die Anwendergruppe sind Hersteller von Blechbauteilen, aber auch Werkzeug- und Bauteilkonstrukteure. Großes Anwendungspotenzial besteht besonders in der Automobilindustrie, um den Forderungen nach Gewichtsreduktion gerecht zu werden.

Allerdings müssen die erweiterten Prozessgrenzen hierzu bereits in der Bauteilauslegung berücksichtigt werden. Darüber hinaus können mit dem Merkblatt die erzielbaren Hubzahlen und damit die Wirtschaftlichkeit des laserunterstützten Prozesses abgeschätzt werden.

Das Merkblatt enthält die Forschungsergebnisse der Untersuchungen die im Rahmen des IGF-Projekts „Laserunterstütztes Kragenziehen hochfester Stähle“ (18277N) stattgefunden haben und als EFB-Forschungsbericht 497 veröffentlicht wurden.

Inhalt

1 Ziel und Zweck des Merkblatts
2 Grundlagen
2.1 Symbole und Abkürzungen
2.2 Stand der Technik
3 Gültigkeit des Merkblatts
4 Numerische Untersuchung
4.1 Auswertung der Zugversuche
4.2 FE-Simulation der Lasererwärmung
4.3 FE-Simulation des Kragenziehens
5 Laserunterstütztes Kragenziehen 
5.1 Funktionsprinzip
5.2 Steigerung der Grenzaufweitverhältnisse durch lokale Lasererwärmung
5.3 Gefügebeeinflussung
6 Möglichkeiten der industriellen Anwendung
6.1 Konzept zur Werkzeugintegration
6.2 Erwärmungsparameter und Hubzahlen
6.3 Anwendungsfelder
6.4 Arbeitssicherheit
7 Schrifttum

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