Untersuchung der Rückfederungskompensation beim Blechbiegen mittels inkrementeller Druckspannungsüberlagerung

• Antragstellerin: Dr.-Ing. Frauke Maevus
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 39727461

Innovative Leichtbautechnologien sind heute gefragter denn je wegen der ständig steigenden Energie- und Rohstoffkosten. Für die Realisierung von Leichtbaustrukturen bieten dünnwandige höherfeste Blechwerkstoffe mit konstanter oder variabler Blechdicke gegenüber konventionellen Werkstoffen zahlreiche Vorteile. Ein umformtechnisches Problem bei diesen Werkstoffen ist die vergleichsweise sehr hohe und betragsmäßig meist unbekannte Rückfederung, die zu größeren Form- und Maßabweichungen und in der Folge zu aufwändigen Kalibrierungs- und Nachbearbeitungsprozessen führt. Dies gilt in besonderer Weise für das Freibiegen, das aufgrund seiner sehr hohen Flexibilität eine breite industrielle Anwendung gefunden hat. Im Rahmen dieses Projektes werden deshalb Möglichkeiten einer quantitativ bedeutsamen Kompenastion der Rückfederung am Beispiel des neuartigen Verfahrens "Freibiegen mit inkrementeller Spannungsüberlagerung" wissenschaftlich untersucht. Ein besonderes Merkmal und Vorteil dieser neuartigen Verfahrensvariante ist die inkrementelle Druckspannungsüberlagerung in der Umformzone zur lokalen Rückfederungskompensation und Erzielung eines konstanten Biegewinkels. Da hierfür weder kostenintensive Werkzeuge noch eine aufwendige Regelung erforderlich sind, stellt dieses Verfahren eine flexible und kostengünstige Alternative zu anderen Verfahren für die Umformung von Leichtbauwerkstoffen dar.Voraussetzung für die zuverlässige Herstellung maß- und konturgenauer Biegeteile mittels des Freibiegens mit inkrementeller Druckspannungsüberlagerung ist ein tiefes Prozessverständnis, was detallierte Kenntnisse über die während des Prozesses ablaufenden umformtechnischen Vorgänge erfordert. Des Weiteren müssen sowohl die erreichbare Prozessgenauigkeit und Bauteilqualität bekannt sein als auch die Anwendungsmöglichkeiten und Fertigungsgrenzen aufgezeigt werden, um so die industrielle Anwendungstauglichkeit für die Umformung sowohl von dünnwandigen Blechen aus hochfesten Werkstoffen als auch von Tailored Blanks nachzuweisen.Die wissenschaftlich fundierte Erarbeitung dieses Grundlagenwissens und Umsetzung in ein neuartiges Biegeverfahren, mit dem flexibel und wirtschaftlich innovative Leichtbauteile aus neuen Werkstoffen und Werkzeugsystemen auf einem hohen Qualitätsniveau herstellbar sind, ist Zielsetzung des Projektes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Sami Chatti