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EFB-Forschungsbericht Nr. 312

Gezielte Ziehwulstausbildung beim Hydromechanischen Tiefziehen

EFB312.jpg

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Mathias Liewald, Dr. Ing. Stefan Wagner, Dipl.-Ing. Florian Knörzer, Institut für Umformtechnik (IFU) der Universität Stuttgart

82 Seiten (sw, 45 teilw. farbige Abb., 8 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-348-6

Preis (Digital) EUR 60,00

Preis (Print) EUR 67,00

Zusammenfassung

Für die Technologie des "Hydromechanischen Tiefziehens" wurde mit der gezielten Ziehwulstausbildung ein Konzept für:

  • komplexe Bauteilgeometrien mit Einsatz einer ebenen Ziehanlage,
  • eine Vereinfachung der aufwendigen Stempel-Ankonstruktionen und für
  • die Reduzierung der vom Füllvolumen abhängigen Taktzeit

entwickelt und realisiert.

Es konnten Richtlinien zur Konstruktion der Werkzeuge und zur Prozessführung erarbeitet werden.
Das Vorhaben ist in der Modifikation der Technologie des Hydromechanischen Tiefziehens einzuordnen.Anwendungsmöglichkeiten dieses flexiblen Verfahrens liegen vor allem für kleine und mittlere Stückzahlen in der Automobilbranche (Prototypenbau). Das Einsatzgebiet wird durch zusätzliche Einsparungen von Werkzeugkosten und Verkürzung der Werkzeuganfertigungszeiten bei Einsatz eines ebenen Blechhalters erweitert.

Sowohl für die Fertigung von Kleinserien als auch zur Herstellung von Bauteilen komplexer Geometrie ist die vorgestellte Technik von besonderem Interesse. Als Anwender kommen die Werkzeugbauer, die Hersteller von Pressteilen für die Automobilindustrie (Pressenlinien), von Haushaltswaren (Weiße Ware) und sonstige Verarbeiter von Stahl- und Aluminiumteilen in Betracht. Die Machbarkeit der gezielten Ziehwulstausbildung, mit Einsatz ebener Ziehrahmen und zugleich komplexer Bauteilgeometrien, beim Hydromechanischen Tiefziehen ist nachgewiesen. Die Ziele des Forschungsvorhabens wurden erreicht.

Das Forschungsvorhaben „Gezielte Ziehwulstausbildung beim Hydromechanischen Tiefziehen“ wurde unter der Fördernummer AiF 14972N von der EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V.) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 312 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhalt

Formelzeichen und Abkürzungen
1. Einleitung
2. Stand der Technik
2.1 Konventionelles Tiefziehen
2.2 Hydromechanisches Tiefziehen
2.3 Werkzeuge und Prozessführung
2.3.1 Werkzeugwirkflächen und deren Gestaltung
2.3.1.1 Gestaltung der Stempelfläche
2.3.1.2 Gestaltung der Ziehanlage
2.3.2 Werkzeugauslegung für das hydromechanische Tiefziehen
2.3.3 Abwicklung eines Projektes zur Herstellung eines Ziehwerkzeuges
2.4 Vorarbeiten am Institut für Umformtechnik
2.4.1 FE - Prozesssimulation
2.4.2 Werkzeugentwicklung
3. Formulierung des Forschungsziels
4. Demonstratorgeometrie
5. FE – Prozesssimulation der gezielten Ziehwulstbildung
5.1 Numerische Simulation des Umformvorgangs
5.2 Ergebnisse der numerischen Simulation
6. Werkzeugentwicklung
6.1 Werkzeugkonstruktion und Fertigung
6.2 Berechnung der Festigkeit
6.3 Auslegung und Aufbau der Hydraulik
6.4 Steuerung (-Regelung) des Gegendrucks
7. Hydromec-Verfahren mit Ziehwulstausbildung
8. Hydraulische Versuchspresse
9. Messtechnik und Prozessregelung
10. Experimentelle Untersuchungen
10.1 Montage und Inbetriebnahme
10.2 Versuchsdokumentation
10.3 Versuchsauswertung mit Abgleich zwischen Simulation und Realbauteil
11. Richtlinien für Prozessführung und Werkzeugkonstruktion
12. Wirtschaftliche Bedeutung des Forschungsthemas für kleine und mittlere Unternehmen (kmU)
12.1 Derzeitige Situation der kmU
12.2 Wirtschaftliche Bedeutung des Forschungsthemas für kmU
12.3 Einsatzgebiete
12.4 Innovationspotential
13. Umsetzung der Forschungsergebnisse
14. Zusammenfassung und Ausblick
15. Danksagung
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
Anhang