Fachkreis Produktionstechnik dünnwandig

Forschungsziel:

Alle Blechumformprozesse induzieren Eigenspannungen in Formteilen, die das Ermüdungsverhalten, das Bauteilversagen und sogar die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen. Eigenspannungen sind ein wesentlicher Faktor für den Verzug dünnwandiger Formteile und haben somit enorme Auswirkungen auf die Produktion dünnwandiger Teile. In der Blechumformung werden Eigenspannungen somit zumeist als ein zu vermeidender oder zu unterdrückender Faktor angesehen.

Der Fachkreis "Produktionstechnik dünnwandig" koordiniert gemeinsame Arbeiten der Teilprojekte des SPP2013 zur gezielten Erzeugung und Nutzung von Eigenspannungen mit dem Fokus auf Blechumformprozesse und dünnwandige Bauteile.

bisherige Ergebnisse

Insbesondere die Eigenspannungsbestimmungen dünnwandiger Bauteile mit komplexen Geometrien stellen eine Herausforderung an Messverfahren und Materialmodelle dar. Ein Austausch von Informationen und Ideen innerhalb des Fachkreises ermöglicht eine umfassende und methodische Untersuchung des Themas auf wissenschaftlicher Grundlage. Aktuelle Arbeiten des Fachkreises befassen sich mit dem Einfluss der Materialmodellierung auf die Ergebnisgüte der numerischen Eigenspannungsprognose dünnwandiger Bauteile.

Ziele der 3. Förderphase

Im Rahmen eines Benchmarks werden den beteiligten Instituten durch eine fachkreisübergreifende Werkstoffcharakterisierung Materialdaten zur Verfügung gestellt. Auf dieser Basis wird insbesondere der Einfluss des materialspezifischen Elastizitäts- und Verfestigungsverhaltens auf die Eigenspannungsprognose der unterschiedlichen numerischen Prozessmodelle analysiert und quantifiziert mit dem Ziel einer gemeinschaftlichen Veröffentlichung der Arbeitsergebnisse.

Die Zusammenarbeit der sechs beteiligten Institute im Rahmen des Fachkreises soll in der dritten Förderperiode fortgeführt und intensiviert werden, Es sollen die Zusammenhänge zwischen einstellbaren Prozessparametern und den entstehenden Eigenspannungen in der Blechverarbeitung oder bei der Herstellung blechähnlicher dünnwandiger Bauteile herausgearbeitet werden.
Eine Herausforderung stellt hierbei die Separierung von umformtechnisch induzierten Effekten, wie die Verfestigung, die Textur und die Schädigung auf die Eigenspannungsausbildung dar. Im Hinblick auf den qualitativen und quantitativen Verlauf der Eigenspannungen in den Bauteilen soll ein Verständnis für die erreichbare Bauteilgestaltfestigkeit und eine effiziente Prozessauslegung geschaffen werden.

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya