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Anforderungen generieren fertigungstechnische Innovationen

Studie zur Halbwarm-Blechumformung von hochfesten Stahlwerkstoffen
  • Reimund Neugebauer , Lutz Lachmann , Julia Schönherr and Anja Rautenstrauch
Published/Copyright: March 23, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 104 Issue 9

Kurzfassung

Bei modernen Karosseriestrukturen ist der Werkstoffleichtbau eng verknüpft mit dem Einsatz höher- und höchstfester Stahlwerkstoffe. Das Prinzip des Werkstoffleichtbaus beruht auf dem Austausch des ursprünglich verwendeten Bauteilmaterials durch einen Werkstoff mit höheren spezifischen Eigenschaften. Anhand dieser Materialsubstitution können bestehende Zielkonflikte, wie beispielsweise höhere Crashsicherheit bei geringerer Blechdicke, gelöst werden. Jedoch ergeben sich dadurch auch neue Anforderungen, die die Entwicklung innovativer Fertigungstechnologien, zum Beispiel die temperierte Umformung, hervorrufen können. Das Projekt „Grundlagenuntersuchungen zur Halbwarm-Blechumformung von hochfesten Stahlwerkstoffen“ hat das Ziel, das Verhalten höchstfester Blechmaterialien bei der temperierten Umformung zu untersuchen. Dabei werden die drei Forschungsfelder „Material“, „Prozess“ und „Simulation“ genutzt, um die Auswirkungen der temperierten Umformung auf den Werkstoff und das Endbauteil herauszustellen. Des Weiteren sollen Rückschlüsse auf das optimale Prozessfenster für qualitativ hochwertige Bauteile gezogen werden. Im vorliegenden Artikel sollen hierzu erste Schritte zur Bearbeitung und Lösung der Forschungsproblematik aufgezeigt werden.

Abstract

Fundamental Investigations on Sheet Metal Forming of High Strength Steels at Elevated Temperatures. Modern car body concepts imply lightweight designs which are automatically linked with high strength and ultra high strength steel materials. Automotive lightweight constructions are based on the replacement of common steels by advanced material mainly to save weight. This substitution offers opportunities for solving existing conflicts of aims, e.g. reducing the thickness of the sheet metal components while achieving higher crash resistance. As a result, advanced demands are generated, encouraging the developement of inovative manufacturing technologies. The presented research study “Fundamental Investigations on Sheet Metal Forming of High Strength Steels at Elevated Temperatures” regards the characteristic behaviour of high strength sheet metal steels during the tempered metal forming. For this purpose, the topic is analysed from the different perspectives “Material”, “Process” and “Simulation” to reveal the effects of tempered metal forming on the material as well as the quality of the final product. The investigations provide a foundation, which enables to draw conclusions concerning optimal process parameters. This establishes a promising way towards improved product qualities. The paper presents different aspects and essential steps concerning a systematic research in the field of tempered forming of high strength sheet metal steels to reach the goal of a better product quality.

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Reimund Neugebauer, geb. 1953, studierte Maschinenbau an der TU Dresden, wo er 1984 promovierte und 1989 habilitierte. Nach leitender Tätigkeit in der Industrie wurde er 1989 als Hochschullehrer an die TU Dresden berufen. 1993 erhielt er einen Ruf als Ordinarius für Werkzeugmaschinenkonstruktion an die Technische Universität Chemnitz und seit 2000 ist er geschäftsführender Direktor des Universitätsinstituts für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse. Seit 1992 ist er Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU mit Standorten in Chemnitz und Dresden. Er ist Mitglied der Arbeitsgemeinschaft Umformtechnik (AGU), der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik e. V. (WGP), der Internationalen Akademie für Mechanische Produktionstechnik (CIRP) und der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech).

Privatdozent Dr.-Ing. Lutz Lachmann, geb. 1957, studierte Fertigungsprozessgestaltung an der TU Dresden und promovierte an der dortigen Fakultät für Maschineningenieurwesen. Als Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Zentralinstitut für Festkörperphysik und Werkstoffforschung, dem späteren Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, beschäftigte er sich mit theoretischen und experimentellen Arbeiten zum Warmwalzen. Am Lehrstuhl für Urform- und Umformtechnik, des Institutes für Produktionstechnik an der Technischen Universität Dresden und später am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik befasste er sich mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen in der Blechumformung. Seit 2006 ist er Gruppenleiter für Umformtechnik an der Professur für Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik an der TU Chemnitz.

Dipl.-Ing. Julia Schönherr, geb. 1983, studierte Maschinenbau und Produktionstechnik mit der Vertiefung Werkzeugmaschinen und Umformtechnik an der Technischen Universität Chemnitz. Nach ihrem erfolgreichen Studienabschluss im Jahre 2008 arbeitete sie als Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse der TU Chemnitz. Derzeit forscht sie im Rahmen des Spitzentechnologieclusters „Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovation in der Produktionstechnik (eniPROD)“ am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Chemnitz. Ihre Arbeitsaufgaben sind auf dem Gebiet der Umformtechnik, im Speziellen der energieeffizienten Prozessgestaltung, angesiedelt.

Dipl.-Wi.-Ing. Anja Rautenstrauch, geb. 1979, studierte Wirtschaftsingenieurwesen in der Vertiefung Umformtechnik an der TU Bergakademie Freiberg. Nach einer wissenschaftlichen Tätigkeit am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der TU Berlin arbeitet sie seit 2008 als Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse an der TU Chemnitz. Sie beschäftigt sich im Rahmen eines SMWK-Projekts mit den Grundlagenuntersuchungen zur Halbwarm-Blechumformung von hochfesten Stahlwerkstoffen.

References

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Online erschienen: 2017-03-23
Erschienen im Druck: 2009-09-28

© 2009, Carl Hanser Verlag, München

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  1. Editorial
  2. Stark aus der Krise
  3. Inhalt/Contents
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  8. Aktuelle Informationen und Veranstaltungen
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  10. Berliner Kreis-Mitteilungen
  11. Werkzeugmaschinen
  12. Die virtuelle Werkzeugmaschine in einer Simulationsumgebung
  13. Modellbasierte Temperaturkompensation für Werkzeugmaschinen
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  15. Ressourceneffizienzbewertung einer Werkzeugmaschine zur Steigerung ihrer Wirtschaftlichkeit
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  17. Beeinflussung der Zerspanung durch Ultraschallschwingungen
  18. Abschätzung der Lebenszykluskosten neu entwickelter Fertigungsprozesse
  19. Anforderungen generieren fertigungstechnische Innovationen
  20. Hybride Erbringung
  21. Dynamische HLB-Netzwerke und die Erbringung hybrider Leistungsbündel auf Basis von Softwareagenten
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  25. Fabrikplanung
  26. Zyklenorientiertes Produktionsstruktur-Monitoring
  27. Prozesskettenverkürzung
  28. Langhubhonen in der Kombinationsbearbeitung
  29. Adaptronik
  30. Untersuchungsergebnisse zur Wirksamkeit der Impulskompensation von Lineardirektantrieben
  31. Evolutionäre Algorithmen
  32. Algorithmische Vorformoptimierung
  33. Technische Sauberkeit
  34. Bauteilreinigung im Spritzverfahren
  35. Produktentwicklung
  36. Lean Innovation – Anleitung zum Innovationsvorsprung
  37. Datenmanagement
  38. Analyse und Optimierung des Datenmanagements in variantenreicher Werkstattfertigung
  39. Layoutplanung
  40. Dreidimensionales Layout für Mikrofabriken
  41. Vorschau/Preview
  42. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.110142

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