Die >Bonded-Blank-Technik< (Doppellagenblechtechnik) ist ein Fertigungs-Leichtbauverfahren, das zur Gewichtsreduzierung im Automobilbau beitragen kann. Dabei werden Bereiche eines Bauteils durch die Verwendung eines dickeren Verstärkungsblechs und/oder einer höheren Materialgüte als das Grundblech verstärkt. Die Blechzuschnitte (Grund- und Verstärkungsblech) werden in einem Werkzeug gemeinsam umgeformt. Während des Umformprozesses sollte ein Abgleiten der Blechzuschnitte aufeinander möglich sein. Das Fügen von Grund- und Verstärkungsblech erfolgt erst nach dem Umformprozess. Ein Bild zeigt den Ablauf des Tiefziehprozesses von Bonded-Blank-Platinen, die zuvor mit Klebstoffen fixiert wurden. Der Vergleichsumformgrad nach dem Gesetz von >von Mises< sowie die Blechausdünnung eines verstärkten sowie eines unverstärkten Bauteils sind in einem Bild gegenübergestellt. Beim dargestellten Bauteil handelte es sich um eine Halbkugel mit einem Durchmesser von d = 200 mm. Aus dem Vergleichsumformgrad geht hervor, dass beim unverstärkten Bauteil im Wesentlichen der Bauteilboden ausgestreckt wurde, während bei der Bonded-Blank-Variante das Blechmaterial aus dem Flansch in die Zarge eingezogen wurde. Bei der Bonded-Blank-Variante wurde der Bauteilboden geringer ausgestreckt. Zur analytischen Berechnung der Prozessgrenzen der Bonded Blank Technik wurde ein Berechnungsmodell, das sowohl die Streck- als auch die eigentlichen Tiefziehphasen eines Tiefziehprozesses berücksichtigt, in einem Programm implementiert. Als Eingabewerte werden die Werkzeuggeometrie, die Niederhalterkraft, die Reibkoeffizienten sowie die Zuschnittsgeometrie benötigt. Die Blechwerkstoffe werden durch die Fliesskurve und durch die mechanischen Kennwerte beschrieben. Der Klebstoff wird durch eine Kennlinie, die die Schubspannung in Abhängigkeit der Dehnung angibt, abgebildet. Die Entlastungskerben im Verstärkungsblech werden manuell vorgegeben oder vom Programm berechnet. Neben der ideellen Umformkraft werden die Reibkräfte im Flansch und an der Ziehringrundung, die Biegekraft am Ziehringein- und -auslauf sowie die Umformkraft zur Umformung des Verstärkungsbleches berechnet. Den Vergleich der gemessenen Umformgrade mit den Ergebnissen des analytischen Berechnungsmodells an einer verstärkten Halbkugelgeometrie zeigt ein Bild. Die Bereiche Boden und Flansch aus der Berechnung weisen eine hohe Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen auf. Die berechneten sowie die experimentell ermittelten Kraft-Weg-Kurven zeigen eine gute Übereinstimmung.
Umformverhalten geklebter Doppellagebleche
SMM Schweizer Maschinenmarkt ; 107 , 21 ; D88-D93
2006
4 Seiten, 7 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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