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TRR 73: Umformtechnische Herstellung von komplexen Funktionsbauteilen mit Nebenformelementen aus Feinblechen - Blechmassivumformung -
Fachliche Zuordnung
Maschinenbau und Produktionstechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Mathematik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Mathematik
Förderung
Förderung von 2009 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 68237143
Der SFB/Transregio 73 wurde zur Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen eingerichtet, um der steigenden Nachfrage an individuellen technischen Systemen hoher Funktionsdichte mit umformtechnischen Herstellungsverfahren gerecht zu werden. Bei dünnwandigen Funktionsbauteilen stoßen klassische Blech- und Massivumformprozesse jedoch an ihre Grenzen. Der SFB/Transregio 73 leistet durch die Anwendung von Massivumformoperationen auf Blechhalbzeuge einen Beitrag für die Weiterentwicklung der Umformtechnik und des Teilespektrums unter dem Gesichtspunkt wirtschaftlicher und ressourceneffizienter Fertigung. Die wissenschaftlichen Tätigkeiten haben die Erforschung und des Potentials zur Erhöhung der Bauteilfunktionalität unter Verwendung von Blechwerkstoffen zum Ziel. Dafür wurden in der 1. Förderperiode grundlegende Fragestellungen betrachtet, die sich aus der Zusammenführung von Blech- und Massivumformoperationen zur Blechmassivumformung ergeben. In der 2. Förderperiode wurden die Erkenntnisse zu den Prozessen aus der 1. Förderperiode zu Prozessketten kombiniert und gleichzeitig die Komplexität der Bauteile erhöht.Die Vision des SFB/Transregio 73 für die 3. Förderperiode ist die Erforschung des Einflusses der Fertigungsverfahren auf das Einsatzverhalten der Bauteile. In diesem Zusammenhang sind die aus der Umformung resultierende Verfestigung und Schädigung mit Bezug auf das Einsatzverhalten von besonderer Bedeutung. Zusammen mit einer weiteren Erhöhung der Bauteilkomplexität wird der Anspruch an die Auslegung der Prozessketten für die Fertigung weiter gesteigert. Wesentlicher Forschungsgegenstand in den unverändert bestehenden Bereichen Prozesse, Systeme und Werkstoffe ist die wissenschaftliche Analyse des gesamten Produktlebenszyklus blechmassivumgeformter Bau-teile. Die Entwicklungen im Bereich der Blechmassivumformung werden dazu beitragen, den Ferti-gungs- und Technologiestandort Deutschland im immer härter werdenden internationalen Wettbewerb zu stärken und so auf Dauer dessen wirtschaftliche Kraft zu sichern.
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Verfahrenskombination zur umformtechnischen Herstellung von verzahnten, dünnwandigen Funktionselementen aus prozessoptimierten Blechhalbzeugen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Lechner, Michael ; Merklein, Marion ; Plettke, Raoul )
- A02 - Herstellung komplexer fließgepresster Funktionselemente an Blechen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Andreas, Kolja ; Engel, Ulf ; Merklein, Marion )
- A03 - Kennwertermittlung für die Reifegradabsicherung von Umformprozessen bei unsicheren Eingangsgrößen (Teilprojektleiter Brenner, Peter-Frederik ; Weckenmann, Albert )
- A04 - Grundlagenuntersuchung und Verfahrensentwicklung zur Herstellung belastungsangepasster Bauteile mittels inkrementeller Blechmassivumformung (Teilprojektleiter Tekkaya, A. Erman )
- A05 - Entwicklung modelladaptiver Simulationsmethoden für umformtechnische Prozesse zur Herstellung komplexer Funktionsbauteile mit Nebenformen (Teilprojektleiter Blum, Heribert ; Rademacher, Ph.D., Andreas )
- A06 - Strategien für das funktionsorientierte optische Prüfen umgeformter Präzisionsbauteile (Teilprojektleiter Hausotte, Tino )
- A07 - Verbesserung von kombinierten Scherschneid- und Ziehprozessen durch Aufbringen dynamischer Prozesskräfte im Krafthauptfluss der Maschine (Teilprojektleiter Behrens, Bernd-Arno ; Hübner, Sven )
- B01 - Simultane Entwicklung eines selbstlernenden Assistenzsystems (Teilprojektleiter Wartzack, Sandro )
- B02 - Spanende Fertigung von Formwerkzeugen mit filigranen Strukturen für die Blechmassivumformung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Biermann, Dirk ; Wiederkehr, Petra )
- B03 - Erzeugung definierter Oberflächenstrukturen durch simulationsbasierte Prozess- und Werkzeugauslegung für das Fräsen von Freiformflächen (Teilprojektleiter Biermann, Dirk ; Surmann, Tobias )
- B04 - Tribologische DLC-Beschichtungen in Kombination mit Oberflächenstrukturierungen für Umformwerkzeuge zur Erhöhung der Standzeit und Verbesserung der Prozessqualität (Teilprojektleiter Tremmel, Stephan ; Wartzack, Sandro )
- B05 - Einsatz nanostrukturierter, bionischer Dünnschichten zur Verschleiß- und Reibungsminderung von Werkzeugen zur Feinblechverarbeitung (Teilprojektleiter Tillmann, Wolfgang )
- B06 - Endoskopische Geometrieprüfung durch modulare faseroptische Sensorköpfe (Teilprojektleiter Kästner, Markus ; Reithmeier, Eduard )
- B07 - Charakterisierung von Horizontalbelastungen bei der Blechmassivumformung und Berücksichtigung in der FEM-Simulation (Teilprojektleiter Behrens, Bernd-Arno ; Krimm, Richard )
- B08 - Schleifstrategien zur lokalen, belastungsorientierten Randzonenmodifikation von Blechmassivumformwerkzeugen (Teilprojektleiter Denkena, Berend )
- C01 - Konstitutives Reibgesetz zur Beschreibung und Optimierung von Tailored Surfaces (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Andreas, Kolja ; Engel, Ulf ; Merklein, Marion ; Willner, Kai )
- C02 - Vorhersage von Eigenspannungen und Dauerfestigkeit von BMU Bauteilen (Teilprojektleiter Löhnert, Stefan ; Wriggers, Peter )
- C03 - Parameter- und Formoptimierung in der finiten Elastoplastizität (Teilprojektleiter Steinmann, Paul ; Willner, Kai )
- C04 - Analyse der belastungspfadabhängigen Schädigungs- und Mikrostrukturentwicklung zur numerischen Auslegung von Blechmassivumformprozessen (Teilprojektleiter Clausmeyer, Till ; Nürnberger, Florian ; Schaper, Mirko ; Soyarslan, Celal ; Tekkaya, A. Erman )
- C05 - Partielle Oberflächenbehandlung durch atmosphärisches Plasmanitrieren zur Steigerung der Härte und Verschleißfestigkeit hochbeanspruchter Werkzeuge und Bauteilregionen nach dem Umformprozess (Teilprojektleiter Bach, Friedrich-Wilhelm ; Hassel, Thomas )
- C06 - Ermüdungsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen (Teilprojektleiter Maier, Hans Jürgen ; Nürnberger, Florian ; Rodman, Dmytro )
- C07 - Mechanismenbasierte Modellierung von Verschleiß in der Blechmassivumformung (Teilprojektleiter Menzel, Andreas )
- T02 - Anwendung des Taumelns zur Herstellung maßgeschneiderter Halbzeuge für den industriellen Einsatz (Teilprojektleiter Lechner, Michael )
- T03 - Maßgeschneiderte Werkzeugoberflächen im industriellen Umfeld (Teilprojektleiterin Merklein, Marion )
- T04 - Inkrementelle Blechmassivumformung unter Anwendung thermisch gesteuerter Gradierungsmechanismen (Teilprojektleiter Tekkaya, A. Erman )
- T05 - Erweiterung der Prozessgrenzen durch Integration der Schwingungsüberlagerung in einen industrienahen Blechmassivumformprozess (Teilprojektleiter Behrens, Bernd-Arno ; Hübner, Sven )
- T06 - Numerische Berechnung des Werkzeugverschleißes an industriellen Kaltumformprozessen mittels der Weiterentwicklung der Verschleißmodellierung (Teilprojektleiter Behrens, Bernd-Arno )
- T08 - Lebensdauergerechte Prozessauslegung für die Herstellung von blechmassivumgeformten Bauteilen (Teilprojektleiter Maier, Hans Jürgen ; Nürnberger, Florian )
- T09 - Vor-Ort-Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern (Teilprojektleiter Denkena, Berend )
- T10 - Erarbeitung eines Umformverfahrens zur Herstellung endkontur-naher Funktionsbauteile mit Blechdickengradient (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Lechner, Michael ; Merklein, Marion )
- T12 - Entwicklung einer akustischen Messmethodik zum Nachweis mikrostruktureller Schädigung (Teilprojektleiter Maier, Hans Jürgen ; Nürnberger, Florian )
- Z - Zentrale Aufgaben des SFB/Transregio (Teilprojektleiterin Merklein, Marion )
Antragstellende Institution
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Mitantragstellende Institution
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Technische Universität Dortmund
Sprecherin
Professorin Dr.-Ing. Marion Merklein