Stahl bietet im Vergleich zu anderen Leichtbauwerkstoffen aufgrund des E-Moduls und der hohen Festigkeit gute Voraussetzungen, um die strukturdynamischen, statischen- und Crashanforderungen von Pkws zu erfüllen. Für das IHU sind Stoßfänger ein klassischer Anwendungsfall aus dem Karosseriebereich. In Zusammenarbeit mit dem Kunden und auf Basis eines Lastenheftes wurde bei der Firma Magna das Anforderungsprofil für ein solches Bauteil erstellt. Der konventionelle Stoßfänger bestand aus einem offenen, gekrümmten Profil, das mittels Rollformen herstellt wurde. Ausgehend von dieser Konstruktion wurde der IHU-Stoßfänger in mehren Schleifen entwickelt. Dabei richtete sich das Augenmerk auf die fertigungstechnische Herstellbarkeit, auf die Erzielung von Einspareffekten und auf die Erfüllung des Lastenheftes, insbesondere hinsichtlich der Vorgaben bzgl. der statischen und dynamischen Steifigkeit und des Crashverhaltens. Bei der Simulation des Umformprozesses muss die gesamte Umformprozesskette simuliert werden, um die Umformgeschichte in der Simulation mit abzubilden, da nur dann verlässliche Ergebnisse erzielt werden können. Die Vorformtechnologie spielt eine wichtige Rolle. Es wurde zunächst mit der Simulation des Biegens eines entsprechenden kreisrunden Rohres begonnen. Weitergeführt wurde dies mit dem Vorformen und dem Schließen des IHV-Werkzeuges zur Kontrolle der Einlegebedingungen, und ob es beim Schließen des Werkzeuges zu weiteren Umformungen wie z.B. dem Drücken des Teiles in den Biegezonen kommt. Der Abschluss erfolgte mit der Simulation des eigentlichen IHU-Prozesses. Das eigentliche Innenhochdruck-Umformen wurde wieder zunächst in mehreren Schleifen simuliert und durch Variation der Prozessparameter (Innendruckverlauf über die axialen Nachschiebewege rechts/links, die tripologischen Bedingungen etc.) das Optimum gefunden. Die Nachbearbeitung bei diesem Bauteil besteht in dem Abhacken der Bauteilenden, dem Reinigen (incl. Passivieren und Trocknen) des Bauteiles in einer Durchlaufwaschmaschine, dem eigentlichen Zusammenbau und der anschließenden KTL-Beschichtung.
Erfahrungsbericht über die Entwicklung und Großserienproduktion Innenhochdruck-umgeformter Karosseriebauteile am Beispiel eines vorderen PKW-Stoßfängers
2001
16 Seiten, 13 Bilder, 16 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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