Das Einsatzpotenzial hochfester Stähle in der Fahrzeugkarosserie zur Realisierung von Leichtbau und zur Verbesserung der Crashsicherheit wurde in der Vergangenheit eindeutig identifiziert. Bei der reinen Substitution konventioneller Tiefziehstähle durch hochfeste Stähle zeigte sich jedoch, dass eine fehlerfreie und vor allem prozesssichere Umformung der Bauteile ohne eine werkstoffgerechte Bauteilkonstruktion und Methodenplanung nicht gegeben ist. Während der Entwicklung des Fertigungsprozesses sind daher zeit- und kostenintensive Modifikationen der Umformwerkzeuge erforderlich, um die fehlerfreie Herstellung der Bauteile zu gewährteisten. Eine weitere Herausforderung beim Einsatz der TWIP Stähle ist es durch eine geeignete Bauteilauswahl, -konstruktion und Methodenplanung die gezielte und damit wirtschaftliche Ausnutzung der funktionalen Möglichkeiten, die TWIP Stähle auf Grund ihrer hohen Plastizitäts- und Festigkeitskennwerte bieten, sicherzustellen. Ein Ziel dieser Arbeit war es daher, die kritischen Beanspruchungszustände beim Umformen hochfester Mehrphasenstähle anhand einer Analyse der aktuellen Situation in der Prototypenteileherstellung, zu identifizieren, mit Hilfe geeigneter Modellversuche, siehe Tab. 9-1, zu untersuchen und die Versagensgrenzen bzw. den sicheren Arbeitsbereich der Stähle zu ermitteln. Daraus wurden geometrische Gestaltungsempfehlungen einerseits und Empfehlungen, welcher Stahl bei welchem Beanspruchungszustand bevorzugt einzusetzen ist, andererseits abgeleitet. Darüber hinaus wurde das Einsatzpotenzial der TWIP Stähle auf Basis der Ergebnisse der Modell- und Realbauteilversuche, der mechanischen Bauteileigenschaften und dem Crashverhalten einer Rohbaukomponente bewertet. Untersucht wurden Vertreter der hochfesten Mehrphasenstähle mit unterschiedlichem Gefügeaufbau (DP, CP, TRIP Stahle) in bereits serienrelevanten sowie in höheren Festigkeiten, hochfeste und hochduktile TWIP Stähle und im Vergleich dazu im Automobilbau verbreitete Stähle (HX340LAD, DX54D) als Referenzwerkstoffe.
Ermittlung umformtechnischer Verfahrensgrenzen und Potenzialbewertung neuer hochfester Karosseriestähle
2007
118 Seiten, 187 Bilder, 28 Tabellen, 142 Quellen
(plus 21 S. Anhang)
Hochschulschrift
Deutsch
hochfester Stahl , Mehrphasenstahl , Dualphasenstahl , TRIP-Stahl , Fahrzeugbau , Karosseriebau , Blechumformen , Biegeumformen , Tiefziehen , mechanische Beanspruchung , kritischer Zustand , Aufprallversuch , Formänderungsvermögen , mechanische Eigenschaft , Werkstoffgefüge , Materialprüfung , Werkstoffauswahl
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