Bernd Viehweger Livres

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden umfangreiche Erkenntnisse zum grundlegenden Prozess, zu realisierbaren Verbindungen und bezüglich ihrer Güte gesammelt. Die Ergebnisse bestätigen das große Potenzial des Knickbauchens als Fügetechnologie und zeigen auf, dass dieses Verfahren eine sinnvolle Möglichkeit zum Verbinden von Rohren und Blechen darstellt. Im direkten Vergleich mit konventionellen, insbesondere thermischen Fügeverfahren, können hierdurch in vielen Fällen technologische und wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Anhand einer umfangreichen Prozessanalyse wurden für das Knickbauchen geometrische und physikalische Einflussgrößen identifiziert und deren Auswirkung auf das Prozessergebnis bewertet. Durch systematische numerische, experimentelle und analytische Untersuchungen der Haupteinflussparameter wurde ein umfangreiches Prozessverständnis erarbeitet. Für den Werkstoff E235+N konnten hierbei Prozessgrenzen und Prozesskräfte ermittelt und grundlegende Zusammenhänge mathematisch beschrieben werden. Die Verwendung bezogener Größen ermöglichte eine Übertragung auf weite Abmessungsbereiche.

Im ersten Projektabschnitt wurden Halbzeuguntersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften makrostrukturierter Feinbleche durchgeführt. Der Einfluss der Strukturart, Walzrichtung, Strukturposition und des Ausgangswerkstoffs auf den Steifigkeitsgewinn wurde nachgewiesen. Im zweiten Projektabschnitt lag der Fokus auf den technologischen Untersuchungen des Umformverhaltens dieser Feinbleche bei Zieh- und Hydroformverfahren. Verwendet wurden walzstrukturierte, kugelstrukturierte und beulstrukturierte Aluminium- und Stahlbleche. Diese weisen werkstoffabhängige Steifigkeitsmaxima und -minima auf, die teilweise um mehrere 100% streuen. Jede Makrostruktur hat spezifische Biegehauptrichtungen, wobei die Lage der Struktur beim Testen für die einseitig eingebrachten Kugel- und Beulstrukturen von Bedeutung ist. Neue Kenngrößen zur qualitativen Bewertung des Steifigkeitsverhaltens wurden definiert. Der Rondenbeulversuch wurde entwickelt, um den werkzeugseitigen und prozessseitigen Einfluss beim Umformen zu untersuchen. Ergebnisse zeigen, dass der Ziehspalt, Ziehringradius und die Stempelgeometrie das Umformverhalten entscheidend beeinflussen. Die benötigten Schmiermittelmengen liegen unter 1,5 g/m². Mit strukturanpassenden, distanzierten Niederhaltern können Blechteile tiefgezogen werden, wobei die Struktur weitgehend erhalten bleibt. Das wirkmedienbasierte Umformen wurde zur Ermittlung der Verfahrensgrenzen mit Druckluft und Wasseremulsio