Untersuchung des Inkrementellen Rohrumformens mit dem Ziel der Erstellung eines Prozessmodells zur Vorhersage der Rückfederung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194217657

Leichtbaustrukturen, die auf gebogenen Rohren basieren, gewinnen verstärkt an Bedeutung. Die gebogenen Rohre weisen häufig eine Variation des Querschnitts entlang der Rohrlängsachse, wie beispielsweise der Wandstärke oder des Durchmessers, auf. Die Variation des Querschnittes dient der Anpassung der Rohrgeometrie an die entsprechende Last im späteren Einsatz. Zur Herstellung solcher gebogenen Strukturen existieren verschiedene Prozessketten. Eine Alternative ist die Fertigung mittels des Inkrementellen Rohrumformens. Das Inkrementelle Rohrumformen ist ein neuartiges Fertigungsverfahren, welches eine Prozesskombination aus Rohrbiegen und Engen durch Drücken darstellt. Die Überlagerung des Biegeprozesses durch den Drückprozess führt zu einer Reduktion des Biegemoments und der Rückfederung. Die Beschreibung dieser Reduktion durch ein entsprechendes Prozessmodell ist Gegenstand der Arbeiten. Das Prozessmodell zum zweidimensionalen Biegen soll in einem weiteren Schritt auf verschiedenste Prozessvarianten erweitert werden. Das dreidimensionale Biegen erzeugt durch den Wechsel der Biegeebenen ein Torsionsmoment, welches in das Prozessmodell einfließen soll. Weiterhin kann ein Dorn zur gezielten Wandstärkenbeeinflussung eingesetzt werden. Dieser Dorn verändert den Spannungszustand im Rohr, der im Prozessmodell Berücksichtigung finden soll. Somit kann für das Inkrementelle Rohrumformen ein umfassendes Prozessmodell erzeugt und insbesondere die Reduktion des Biegemoments und der Rückfederung beschrieben werden. Die theoretischen Betrachtungen werden durch experimentelle und numerische Untersuchungen unterstützt und verifiziert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen