Kombiniertes Halbwarm-Hohl-Querfließpressen von hochfesten Stählen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Mathias Liewald
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2008 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 61437935

Unter den Bedingungen des heutigen internationalen Wettbewerbes sind die Unternehmen der Umformtechnik gezwungen, geometrisch komplexe Bauteile aus schwierig umformbaren Werkstoffen zu entwickeln und zu fertigen. Das Verfahren des Querfließpressens ermöglicht umformtechnische Fertigung von Bauteilen, deren Form durch andere Fließpressverfahren nicht darstellbar ist. Beim Querfließpressen von kreuzförmigen Bauteilen mit hohlen Zapfen, insbesondere aus höherfesten Stählen, stößt dieses Verfahren heute auf seine Grenzen hinsichtlich des Formänderungsvermögens bei Raumtemperatur des umzuformenden Werkstoffes und der sich aus den Prozessbedingungen resultierenden Werkzeugbeanspruchung. Eine Möglichkeit zur Erweiterung der oben genannten Verfahrensgrenzen bietet das Hohl- Querfließpressen in einer Kombination mit einem doppelseitigen Napf-Rückwärtsfließpressen im Halbwarmumformtemperaturbereich. Eine Erhöhung des Formänderungsvermögens bei Halbwarmtemperaturen soll die Verfahrensgrenzen hinsichtlich der Gestaltung von geometrischen Formen wesentlich erweitern. Durch eine temperaturbedingte Herabsetzung der Fließspannung ist mit einer signifikanten Reduzierung des in den aktiven Werkzeugteilen herrschenden Druckspannungszustandes zu rechnen. Zusätzliche positive Effekte der Kraft- bzw. Spannungsreduktion und der verbesserten Formfüllung sind durch das Auslösen eines geteilten Stoffflusses in der Verfahrenskombination des Hohl-Querfließpressens mit einem doppelseitigen Napf-Rückwärtsfließpressen zu erwarten. Eine Analyse des Standes der Technik bestätigt, dass die Verfahrensgrundlagen zum Halbwarm-Hohl-Querfließpressen von kreuzförmigen Bauteilen mit Leichtbaupotential nur für Einzelfälle bekannt sind. Zielsetzung des hier beantragten Forschungsvorhabens bildet daher die Entwicklung neuer Verfahrensgrundlagen bzw. Richtlinien für Prozessgestaltung und Werkzeugauslegung für die Verfahrenskombination des Halbwarm-Hohl-Querfließpressens mit dem doppelseitigen Hohl-Rückwärtsfließpressen von hochfesten Stählen für kreuzartige Bauteile.

• DFG Programme: Research Grants