Beeinflussung des Spanungszustandes durch viskose Flüssigkeitsströme beim Innenhochdruckumformen dünnwandiger Halbzeuge

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Manfred Geiger
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2006 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 28524963

Im Verlauf des letzten Forschungsjahres wurde eine Strömungsstrategie für das Innenhochdruck-Umformen (IHU) von sehr langen Rohrkomponenten mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Rohres größer als zehn entwickelt. Mit Hilfe der Umströmung werden durch einen erheblich verbesserten Werkstofffluss von der Führungszone in die Umformzone die Formgebungsgrenzen beim Rohr-IHU erweitert. Die Nutzbarkeit der Strömungsbeeinflussung soll im letzten Forschungsjahr an einem asymmetrischen T-Bauteil nachgewiesen werden. Für die Weiterentwicklung des Prozesses müssen, durch die Erweiterung von System- und Messtechnik des bereits aufgebauten Werkzeugs, Außen- und Innenströmung gesteuert werden. Versuche an lokal wärmebehandelten Aluminiumrohren, im Folgenden Tailored Heat Treated Tubes (THTT) genannt, haben das große Potential derselbigen für das strömungsbeeinflusste IHU (SIHU) aufgezeigt. Aus diesem Grund, um die Verfahrensfolge Wärmebehandlung und SIHU zu optimieren und daher die Formgebungsgrenzen noch einmal zu erweitern, sollen weitere Untersuchungen im SIHU-Werkzeug durchgeführt werden. Durch die Einführung einer Steuerung von Innen- und Außenströmung und den Einsatz von THTT müssen die Prozessparameter mit Hilfe der FE-Simulation für den neuentwickelten Prozess optimiert werden. Im Bereich der Simulation soll zuletzt, durch die Kopplung strömungsmechanischer und plastomechanischer Vorgänge, die simulative Betrachtung des SIHU in dem FE-Programm FEMLAB weiter entwickelt werden. Auf diese Weise können eine Verkürzung der Rechenzeit und eine Verbesserung der Qualität der Berechnungen erzielt werden. Um das SIHU vollständig zu charakterisieren und eine numerische Simulation des Prozesses zu ermöglichen, müssen zusätzlich spezifische Werkstoffkennwerte als Eingabedaten bestimmt werden.

• DFG Programme: Research Grants