Ziel der Studie war, Innerhalb der Vielzahl von Lelcntbauvarianten eine Bewertung des Einsatzes von teilstrukturierten Blechen im Kfz-Karosseriebau vorzunehmen. Neben einer vorangestellten Darstellung des derzeitigen Standes der Varianten im Formleichtbau war der Kernpunkt der Untersuchungen die eingehende Beurteilung der teilstrukturierten Bleche hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften sowie deren Umformverhalten. Um die mechanischen Eigenschaften von teilstrukturierten Stahlfeinblechen aus dem Tiefziehstahl DC05 in Bezug auf Beulwiderstand und Umformbarkeit zu beurteilen, wurden verschiedene umformtechnische Prüfverfahren durchgeführt. Bei der Untersuchung teilstrukturierter Zugproben nach DIN EN 10002 wurde festgestellt, dass die eingebrachten Strukturen einen geringen Einfluss auf charakteristische Materialwerte wie Gleichmaßdehnung, Bruchdehnung und Zugfestigkeit ausüben. Jedoch konnte festgestellt werden, dass die Noppeneindringtiefe den Rissverlauf sowie den Rissort an den Zugproben signifikant beeinflusst. Durchgeführte Blechdicken- und Härtemessungen an ausgeformten Strukturen zeigten eine inhomogene Werkstoffverfestigung über den Querschnitt der Struktur auf. Diese inhomogenen Eigenschaften stellten sich als Ursache für die Beeinflussung des Rissverhaltens heraus. Um das Umformverhalten von teilstrukturierten Blechen beim Tiefziehprozess beurteilen zu können, wurden Tiefziehversuche mit unterschiedlichen Modellgeometrien durchgeführt. Bei der anschließenden Beurteilung der Tiefziehteile hinsichtlich Versagen durch Rissbildung und. Ausstreckung der Nebenformelemente wurde festgestellt, dass das Umformverhalten hinsichtlich maximaler Ziehtiefe kaum beeinflusst wird. In den Ziehteilecken einer rechteckigen Modellgeometrie sowie im Bereich der Stempelkantenrundung wurde eine Ausstreckung der eingebrachten Strukturen beobachtet. Es wurde festgestellt, dass die Ausstreckung der Strukturen keinen Einfluss auf das Umformverhalten der teilstrukturierten Bleche hat. Mittels eines Beulprüfstandes des Projektpartners Thyssen Krupp Stahl AG wurde das Beulverhalten teilstrukturierter Bleche untersucht. Es wurden Bleche mit Strukturen, die unterschiedliche Anordnungen und Eindringtiefen aufwiesen, untersucht. Die Untersuchungsergebnisse zeigten, dass die Beulfestigkeit durch eine Optimierung der eingebrachten Teilstrukturierung bis zu 50% verbessert werden kann. Um die Praxisrelevanz der durchgeführten Untersuchungen in Bezug auf den Leichtbau darzustellen, wurde eine PKW-Sitzwanne ausgewählt, an der eine Reduzierung des Gewichtes durch die Verringerung der Blechdicke bei gleichen Festigkeitseigenschaften realisiert werden konnte. Die Bewertung der hergestellten und teilstrukturierten PKW-Sitzwanne ergab, dass durch die eingebrachten Nebenformelemente eine Reduzierung der Blechdicke bei gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften erreicht werden konnte. Die realisierte Gewichtseinsparung an dem Bauteil betrug 11 %.


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    Title :

    Beurteilung des Einsatzes von teilstrukturierten Stahlfeinblechen im Kfz-Karosseriebau zur Gewichtsreduzierung


    Contributors:
    Mütze, S. (author)


    Publication date :

    2002


    Size :

    77 Seiten, 85 Bilder, 2 Tabellen, 22 Quellen



    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German