Entwicklung einer mehrstufigen Prozesskette für IHU-Bauteile aus Titanhohlprofilen

Projekttitel Entwicklung einer mehrstufigen Prozesskette für IHU-Bauteile aus Titanhohlprofilen (IHU-Titan)
Laufzeit 01.12.2010 – 30.11.2012
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Durch Innenhochdruckumformung hergestellte Bauteile bieten eine Reihe von Vorteilen. So lassen sich beispielsweise durch wenige Prozessschritte Integralbauteile mit günstiger Ergonomie und einem hohen Designwert realisieren. Aufgrund der voluminösen und dünnwandigen Geometrie weisen die Bauteile ein geringes Gewicht auf, verfügen aber – dank der belastungsoptimierten Bauteilgeometrie – über eine hohe Steifigkeit und Crashfestigkeit. Die verringerte Anzahl gefügter Einzelteile führt zudem zu einem günstigeren Korrosionsverhalten. Außerdem lässt sich die Kaltverfestigung nutzen. Den Vorteilen stehen als Nachteile die aufwändige Anlagentechnik und – bei herkömmlichen Pressenkonzepten – ein ungünstiges Verhältnis zwischen Bauteil- und Pressengröße gegenüber. Das Ziel des Projekts IHU Titan ist die Entwicklung einer mehrstufigen Prozesskette für IHU-Bauteile aus Titanhohlprofilen. Die Prozesskette soll in Anlehnung an die Bauteilproduktion aus austenitischen bzw. ferritischen Edelstählen aus Biege- und Vorform- sowie IHU-Operationen und Zwischenglühungen bestehen. Neben der Auswahl geeigneter Titanwerkstoffe sollen geeignete Wärmebehandlungen ermittelt und erprobt sowie Richtlinien für die Prozessauslegung erstellt werden.

Veröffentlichungen zum Projekt

Um Titanwerkstoffe zukünftig prozesssicher mittels IHU herstellen zu können wurden in einem Forschungsprojekt vom Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) und dem Lehrstuhl für Umformtechnik Siegen die Grundlagen für die Innenhochdruckumformung von Titanbauteilen erforscht. Die Grundlagenuntersuchungen zur Auslegung einer mehrstufigen Prozesskette von Hohlprofilen aus Titan Grade 2 wurden in drei Unterpunkte, das Materialmodell, die Glühbehandlung sowie Reibwertermittlungen, aufgeteilt. Die Ergebnisse wurden in einem Simulationsmodell zusammengeführt, welches die Prozessentwicklung ermöglichte. Abschließend wurde die entwickelte Prozesskette am Realbauteil verifiziert und ein Abgleich von Simulationsergebnissen mit realen Bauteilen durchgeführt.

Innenhochdruckumformen, FEM, Titan

In einem Forschungsprojekt vom Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) und dem Lehrstuhl für Umformtechnik Siegen wurden die Grundlagen für die Innenhochdruckumformung von Titanbauteilen erforscht. Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand darin, eine mehrstufige Prozesskette für IHU-Bauteile aus Titan zu entwickeln. Dafür sollten zunächst die verfahrensspezifischen Werkstoffeigenschaften sowie das tribologische System untersucht werden. Die Ergebnisse wurden in einem Simulationsmodell zusammengeführt welches die Prozessentwicklung ermöglichte. Abschließend wurde die entwickelte Prozesskette am Realbauteil verifiziert und ein Abgleich von Simulationsergebnissen mit realen Bauteilen durchgeführt.

Innenhochdruckumformen, FEM, Titan

Förderer

Das IGF-Vorhaben 16452 N der Europäischen Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung (EFB) e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Partner

Ihr Ansprechpartner

Dr.-Ing.

Jan Langner

Abteilungsleiter Prozesstechnik