Servopresse für die Blechumformung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen der abgeschlossenen AiF Projekte „Karosserieverbundwerkstoffe“ und „kombiniertes Tiefziehen mittels SCS-Verfahren“ wurden zahlreiche Untersuchungen auf der AIDA-Servopresse 6300 kN durchgeführt. Die spezielle Kinematik und Einstellbarkeit des Systems ermöglicht die Untersuchung des SCS-Verfahrens (Short-Cycle-Stretchforming) im Bezug auf Umformgeschwindigkeiten, Ziehtiefen, Beschleunigungen, Energie- und Kraftbedarf sowie weiterer einstellbarer Stößelwegverläufe. In einem weiteren von der Landesstiftung BW unterstützen Forschungsvorhaben konnten gezielt neue SCS Verfahren und Werkzeuge erprobt werden. Des Weiteren wurden auf der Presse Großwerkzeuge (Dachspriegelwerkzeug, Kanalwerkzeug, Tür- und Dachwerkzeuge) eingesetzt, um entsprechende Validierungen und Musterbauteile aus Textilverbundwerkstoffen, hochfesten Werkstoffen und mittels SCS-Verfahren herzustellen. Hiebei wurden explizit die Vorteile der Servotechnik genutzt. In einem aktuell laufenden Projekt wird das SCS-Verfahren für das Ziehen von Dosengrundkörpern (Cups) auf Servopressen adaptiert und weiter untersucht. Hierbei ermöglicht die Servotechnik die detaillierte Untersuchung und Studie des Umformgeschwindigkeitseinflusses und der Umformkinematik auf den Prozess. Des Weiteren können der Energie- und Kraftbedarf durch die direkten Messmöglichkeiten gezielt ermittelt und optimiert werden. Im Rahmen weiterer Forschungsprojekte wird die Servopresse unter anderem dazu genutzt, durch Maxi-Marciniak-Versuche gezielt nichtlineare Dehnpfade im Blechmaterial zu erzeugen und so beispielsweise dessen Einfluss auf die FLC und die Kantenrisssensitivität zu untersuchen. Dabei ermöglicht die Presse nicht nur den Einbau großer Versuchswerkzeuge, sondern kann auch wegund geschwindigkeitsgesteuert die entsprechenden Punkte anfahren. In aktuellen Arbeiten wird im Rahmen der DFG geförderten Exzellenzinitiative für die Graduiertenschule GSAME ein modulares Versuchswerkzeug für Rückfederungs- und Tribologieuntersuchungen aufgebaut. Dies erlaubt neben den Untersuchungen der Umformung höchstfester Stähle auch Untersuchungen im Rahmen des SPP Trockenumformung. In den letzten drei Jahren wurde die AIDA-Servopresse im Wesentlichen zur Untersuchung neuer Verfahren und Werkzeuge, Validierung von Forschungsergebnissen an maßstäblichen Bauteilen, werkstoffkundlichen Untersuchungen zum Vordehnen von Stahl und Aluminiummaterialien sowie begleitenden Untersuchungen zu Kraft- und Energiebedarf von Servopressen eingesetzt. Die Technik wurde auch zur Ausbildung des Ingenieurnachwuchses genutzt und so können Werkzeug und Verfahrensinnovationen gezielt in die industrielle Praxis überführt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Influence of Process Parameter Variation on SCS Process. 4th ICMEN Conference, Thessaloniki, Greece
Papaioanu, A.,Liewald, M.
- Charakterization and Formability of Sandwich Materials. Senafor 2011, Porto Alegre, Brazil
Bolay, C.,Liewald, M.; Kannewurf, M.
- Impact Study on SCS Process by Variation of Geometrical and Tribological Parameters. Bilbao, Spain, 2011
Papaioanu, A. ; Liewald, M.
- Blech mit Textileinlage löst Widerspruch - Verbundwerkstoff für Leichtbau- und Dämpfungsanwendungen. Transmitter, GO Druck Media Verlag, Kirchheim/Teck, Heft 01/2012, S.16-17
Bolay, C.,Liewald, M.; Henry, R.
- Recent Research Activities in the Field of Sheet Metal Forming at the Institute for Metal Forming Technology,Internationale Konferenz Neuere Entwicklungen in der Blechumformung, Fellbach bei Stuttgart, 2012
Liewald, M.; Wagner, S.
- Behavior of Advanced High Strenght Steels in Deep Drawing Processes. DEMI 2013, Banja Luka, Bosnien und Herzegowina
Radonjic, R.,Liewald, M.
- Innovative Schichtverbundwerkstoffe mit textiler Einlage für den Karosseriebau. EFB-Kolloquium, Fellbach, 2013
Bolay, C.,Liewald, M.; Vohrer, A.; Stegmaier, T.; Hager, T.; Planck, H.
- Strategies for Springback Reduction and Compensation of Advanced High Strength Steels in Forming Processes. Tools and Technologies for Processing ultra high strength steel materials, Graz, 2013
Radonjic, R.,Liewald. M.
- Chances and risks when using high strength steel sheets in structural parts of modern car bodies. FKFS Symposium Stuttgart, 2014
Wagner, S.,Liewald, M.; Radonjic, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-658-05130-3_33)
