Der Weltmarkt-Wert für hydroumgeformte Kfz-Teile wird für das Jahr 2000 auf 1,6 Mrd. Dollar geschätzt. Nach einer urspünglichen Verarbeitung von Stahlblech wird das Verfahren zunehmend auf Aluminiumumformung ausgedehnt. Zuerst wurden die 5xxx-Legierungen verarbeitet, jetzt entwickelt sich die Verarbeitung der höherfesten 6xxx-Legierungen. Im folgenden werden die Grundlagen des Verfahrens, die Ausrüstung, die eingesetzten Materialien (einschließlich der Anforderungen an die verwendeten Strangpreßprofile), Gesetzmäßigkeiten bei der Umformung, Möglichkeiten der numerischen Simulation, Vorteile des Verfahrens und Anwendungsbeispiele besprochen. Die Klassifizierung des Verfahrens erfolgt nach dem für die Verformung erforderlichen Druck: dünne Wandstärken von 1,0 bis 1,5 mm unter 70 MPa, etwa 3mm Wandstärke und mehr erfordern cirka 140 MPa, bei hohen Anforderungen übersteigen die Drücke 633 MPa. Bei den Ausrüstungen wird die neue Presse 'Roboclamp' von Pollock Engineering und Dana Corp. vorgestellt. Als Abdichtung werden Elastomere, bei höheren Drücken Metall-Metall- oder spezielle Polymer-Metall-Verbindungen eingesetzt. Eine geeignete Schmierung und Reibungskontrolle beim Prozeß verhindert Einkehlen oder Bruch. In den Hydroumformprozeß kann das Stanzen von Löchern und Öffnungen einbezogen werden. Vorteile des Verfahrens sind Kosten- und Gewichtseinsparungen. Größere Sektionen können ohne Schweißverbindungen mit hoher Formgenauigkeit erzeugt werden. Für die Verformbarkeit werden Formeln genannt und die von Alcoa aufgrund von Experimenten ermittelten Richtlinien in einer Tabelle wiedergegeben. Unerwünschte Eigenspannungen und 'Springback'-Wirkungen können durch eine Wärmebehandlung (RHT = retrogression heat treatment) vermindert werden. Eine Optimierung des Verfahrens ist mit FEM und numerischer Simulation möglich. Als Anwendungsbeispiele werden Querstreben von Armaturenbrettern, Motorgestelle und verschiedene Teile der Fahrzeugdach-Regenrinne vorgestellt.
Hydroforming of aluminum extrusions for automotive applications
Hydroumformen von Aluminium-Strangpreßprofilen für den Einsatz im Automobilbau
Light Metal Age ; 58 , 7/8 ; 24-37
2000
8 Seiten, 21 Bilder, 11 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
HYDROFORMING OF ALUMINUM EXTRUSIONS FOR AUTOMOTIVE BATTERY TRAY STRUCTURES
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