Mit zunehmenden Anforderungen an die Sicherheit in Kraftfahrzeugen aber auch mit dem Ziel, stets Gewicht einzusparen, werden zunehmend pressgehärtete Bleche in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Die Bleche werden meist in konventionellen Tiefziehprozessen hergestellt. Um die Anwendung auf Profile und Rohre zu erweitern, müssen die Rohre über Innenhochdruckverfahren umgeformt werden. Hierzu können sowohl Gase als auch formlos feste Stoffe zum Einsatz kommen. Die Eignung von formlos festen Stoffen als Wirkmedium zum Presshärten von Rohren und Profilen ist noch nicht erforscht. Daher ist das Ziel dieses Forschungsprojektes, die Machbarkeit des Presshärtens von Rohren und Profilen mit wiederverwendbaren formlos festen Stoffen zu unter suchen. Anhand eines geometrisch einfachen Versuchswerkzeuges konnte in dieser Machbarkeitsstudie gezeigt werden, dass formlos feste Stoffe grundsätzlich geeignet sind, die Umformung zu realisieren, aber auch die kritische Abkühlgeschwindigkeit von 27 K/s nicht zu gefährden. Temperaturmessungen während der Abkühlprozesse zeigen, dass die formlos festen Stoffe das Abkühlverhalten des Rohres aus 22MnB5 kaum beeinflussen, sodass nach dem Befüllen eine für die Umformung ausreichend hohe Temperatur vorliegt. Somit ist auch eine Anpressung an das kühlende Werkzeug gegeben. Die kritische Abkühlgeschwindigkeit kann erreicht werden, sodass das Gefüge martensitisch umwandelt. Abschließende Härtemessungen über der Wanddicke und Untersuchungen des Gefüges zeigen, dass der Werkstoff beim Presshärten mit den ausgewählten Stoffen vollständig gehärtet werden konnte. In Abhängigkeit von den formlos festen Stoffen zeigten sich unterschiedliche Umformungen über der Rohrlänge. Dieses ist begründet in dem unterschiedlichen Verhalten der Medien, die Kraft zu übertragen und sich zu verdichten. Mit den Versuchen konnte gezeigt werden, dass dieses Verfahren anwendbar ist. Zudem zeigte sich, dass die Stoffe wiederverwendet werden können. Als Nachteil stellte sich in diesen Versuchen heraus, dass die Umformung über der Rohrlänge nicht homogen ist. Dies könnte in fortführenden Untersuchungen durch ein Werkzeug vermieden werden, welches z.B. biaxiales Pressen ermöglicht.

    With further safety requirements in passenger cars, but also due to the aim to decrease the weight of the car bodies more and more hot stamped parts are set in cars. The sheets are conventionally formed by deep drawing processes. To enlarge the application of hot stamping of tubes and profiles, the tubes have to be formed by an inner pressure. Gases und shapeless solid media can be used to build up a high required inner pressure. The ability of shapeless solid media for the press hardening of tubes and profiles has still not been investigated. Therefore, the goal of this project is to show the feasibility to press harden the tubes with reusable shapeless solid media. In these investigations a geometrically simple die is used. This feasibility study showed that the shapeless solid media are able to realise the forming process without influencing the required cooling rate of 27 K/s. Measurements of temperature during cooling processes show that the shapeless solid media do not influence the cooling behavior of the tubes of 22MnB5. So, after filling the media the temperature of the steel is still high enough to enable a good formability. This is a precondition for a contact with the die to cool down the hot tube during the process. The critical cooling rate is achieved so that the microstructure transformed to martensite. Measurements of the hardness and microscopic analyses of the microstructure show that the material is completely hardened through this process with the shapeless solid media. In dependency of the media it is shown that the forming behavior varies along the length of the tube due to the different abilities of the media to transfer the force and the compaction. With the investigations it was possible to show that this process can be used to form and harden steel simultaneously. Furthermore, it was shown that it is possible to reuse the media after forming the tubes. One disadvantage is the difference in the formability along the length of the tube. This could be avoided in future investigations by using a die where a biaxial pressing is possible.


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    Titel :

    Presshärten von Rohren und Profilen mittels formlos fester Stoffe


    Weitere Titelangaben:

    Hot stamping of tubes and profiles with shapeless solid media


    Beteiligte:
    Tekkaya, A. Eman (Autor:in) / Mennecart, Thomas (Autor:in) / Witulski, Jörg (Autor:in) / Homberg, Werner (Autor:in) / Rostek, Tim (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    14 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen



    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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