Die Qualität der heute verfügbaren Magnesiumbleche ermöglicht die umformtechnische Darstellung von leichtgewichtigen Blechbauteilen. Die realitätsgetreue Abbildung des Werkstoffverhaltens innerhalb der FE-Simulation bildet hierbei die Grundvoraussetzung für eine sichere Planung der erforderlichen Fertigungsprozesse. Nachdem das vollständige Umformpotenzial von Magnesiumblechen erst bei erhöhten Prozesstemperaturen ausgeschöpft wird, ist eine Adaptierung der zur Werkstoffcharakterisierung angewandten Prüfverfahren erforderlich. Im Bereich der Fliesskurvenaufnahme kann dies beispielsweise durch eine konduktive Probenbeheizung erfolgen. Die Bestimmung von Grenzformänderungsschaubildern nach der Methode von Nakajima sowie die Bestimmung von Reibzahlen mittels modifizierter Napfzugversuche wurde unter den bei Temperaturen von 200 Grad C bis 300 Grad C vorherrschenden Bedingungen durchgeführt. Das mit zunehmender Umformtemperatur stark ansteigende Umformvermögen der Magnesiumbleche des untersuchten Typs AZ31 eröffnet den Weg zu vielfältigen Anwendungen. Der mit innovativen Fertigungsverfahren wie dem Innenhochdruck-Umformen erreichbare Komplexitätsgrad eröffnet dem Konstrukteur die Möglichkeit, Bauteile, die bislang aus mehreren Einzelbauteilen bestanden, durch komplexe Integralbauteile ersetzen zu können. Hierdurch kann eine Reduzierung der Anzahl erforderlicher Umform- und Fügeprozesse erreicht werden. Insbesondere die wirkmedienbasierte Doppelblechumformung, bei der gleichzeitig zwei Blechzuschnitte in einem Werkzeug ausgeformt werden, führt bei geringen Stückzahlen zu Kostenvorteilen, da sich die im Vergleich zu einer stempelgebundenen Ausformung erforderliche Anzahl an Werkzeugelementen drastisch reduziert. Die gezielte Nutzung solcher Möglichkeiten bietet sich daher bei Nischenfahrzeugen an, bei denen trotz geringer Stückzahlen eine wirtschaftliche Herstellung gewahrt bleiben muss.
Fertigungsaspekte zur umformtechnischen Herstellung von Bauteilen aus Magnesiumblech für den Fahrzeugbau
2006
10 Seiten, 11 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
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