Aluminiumwarmblechumformung

  Gasgeformter Aluminium-Kreuznapf in Simulation und Experiment Urheberrecht: © IBF

Die Herstellung von blechbasierten Sicht- oder Strukturbauteilen aus höchstfesten Aluminiumlegierungen kann durch erhöhte Prozesstemperaturen ermöglicht werden.

 
 

Aluminiumwarmblechumformung - Simulationsgestützte Prozessauslegung

Numerischer Zwilling Warmblechumformung LS-Dyna

Den modernen Leichtbaukonzepten und Nachhaltigkeitsbestrebungen im Transportsektor kann durch die Verwendung von höchstfesten Aluminiumlegierungen für Sicht- oder Strukturbauteile begegnet werden. Eine Umformung bei hohen Prozesstemperaturen bis zu 600°C führt dabei zu einer gesteigerten Umformbarkeit der Aluminiumwerkstoffe, was die Fertigung komplexerer Bauteile ermöglicht. Die Verwendung von Gas als einziges oder unterstützendes Umformmedium kann zusätzlich die Prozessgrenzen erweitern. Die Prozessauslegung solcher gasbasierter oder hybridisierter Hochtemperatur-Umformprozesse stellt jedoch aufgrund der komplexen thermo-mechanischen Interaktionen eine Herausforderung dar. Deshalb beschäftigt sich das IBF mit der Entwicklung von numerischen Simulationsmethoden für die exakte Abbildung dieser Verfahren. Neben der eigentlichen Prozessabbildung werden auch inverse Methoden für die Randbedingungskalibrierung und Strategien zur Rechenzeitoptimierung entwickelt.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Naveen Baru.


Bild: Numerischer Zwilling eines hybriden Warmblechumformverfahrens in LS-Dyna, Bildrechte: IBF
 
 

Aluminiumwarmblechumformung - Prozessabbildung im Labormaßstab

Laborwerkzeug_Hochtemperaturtiefziehen

Die Verlässlichkeit und Robustheit von neu entwickelten numerischen Simulationsmethoden kann durch breit aufgestellte Ergebnisvalidierungen gewährleistet werden. Dazu werden kritische Zielgrößen aus experimentell hergestellten Bauteilen und der numerischen Simulation miteinander verglichen. Für die Validierung der Simulationsmethoden für die modernen Aluminiumwarmblechumformprozesse verfügt das IBF über verschieden komplexe Versuchsaufbauten, die die reine gasbasierte Herstellung von rotations-, spiegel- und nichtsymmetischen Bauteilen ermöglicht sowie die hybridisierte Herstellung durch Tiefziehen und Gaskalibrieren. Zielgrößen, wie Blechausdünnung, Flanscheinzug und Formfüllung können für den Abgleich mit der numerischen Simulation herangezogen werden. Neben der Abbildung der Umformprozesse im Labormaßstab zur Simulationsvalidierung werden auch kritische Bauteileigenschaften, wie Härteverteilung, Mikrostrukturentwicklung und Festigkeiten, im Verlauf der Prozesskette quantifiziert.

 

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Tobias Teeuwen.

 


Bild: Laborwerkzeug zur Abbildung des hybriden gasunterstützen Hochtemperaturtiefziehens, Bildrechte: IBF