Kaskadennutzung von Umformbauteilen mittels Geometrieanpassung durch Freiformabrollbiegen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd Engel
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577143577

Ziel des Projekts ist die Erforschung einer Biegetechnologie zum Biegen von bereits gekrümmten Halbzeugen in eine prädiktive Biegegeometrie. Das heißt, dass bereits gebogene Bauteile als Halbzeuge für eine weitere Biegeumformung genutzt werden sollen. Ein Augenmerk gilt dabei der Biegbarkeit aufgrund der Komplexität der vorgebogenen Bauteile. Diese ergibt sich durch die inhomogene Festigkeits- und Wanddickenverteilung sowie aufgrund von Querschnittsdeformationen aufgrund der ersten Biegeumformung. In Anlehnung an ein bestehendes Biegediagramm für das Drei-Rollen-Schubbiegen wird mit den Biegeparametern ein modifiziertes Arbeitskennfeld erarbeitet, bei dem Biegeparameter des Halbzeuges und Biegeparameter der Endgeometrie geeignet miteinander verbunden werden. Es wird zudem untersucht, inwieweit eine Charakterisierung des bereits gekrümmten Halbzeugs hinsichtlich Geometrie und mechanischer Eigenschaften für die Prozessauslegung erforderlich ist. Zunächst wird ein Modell zur Abschätzung der Machbarkeit entwickelt, das die Versagensarten Riss- und Faltenbildung berücksichtigt. Anschließend wird ein Werkzeugkonzept zur Aufnahme der Werkstücke sowie eine Prozessstrategie erarbeitet. Insbesondere ergeben sich für die Gestaltung der Biegung aus zuvor gekrümmten Bauteilen verschiedene Strategien, die sich in der Biegerichtung unterscheiden. So kann ein Bogen bei gleicher Krümmungsrichtung in seiner Krümmung geändert werden oder er kann durch Gegenbiegung in eine entgegengesetzte Krümmungsrichtung zum Fertigteil gebogen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen