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Gesenkschmieden koaxial angeordneter Hybridhalbzeuge

Gesenkschmieden koaxial angeordneter Hybridhalbzeuge

Email:  massivumformung@ifum.uni-hannover.de
Year:  2019
Sponsors:  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 - B2
Lifespan:  4 Jahre

Die Ziele der zweiten Förderperiode sind einerseits die Erweiterung der Komplexität hybrider Bauteile und andererseits der Ausbau des Werkstoffspektrums. Die zusätzliche Komplexität wird am Beispiel eines neuen Gesenkschmiedeprozesses für eine asymmetrische Geometrie in Anlehnung an einen PKW Querlenker untersucht. Zudem wird eine Variante des Kegelrades mit mehreren Fügezonen entwickelt, welche zusätzliches Leichtbaupotential durch Verwendung eines umformtechnisch gefügten Aluminiumkerns ausschöpft. Darüber hinaus werden teilummantelte Halbzeuge am Beispiel des Demonstrators Kegelrad untersucht, bei denen die verschleißfeste Schicht nur lokal im Bereich der Zähne aufgetragen wird.

Die Erweiterung des Portfolios an Tailored-Forming-Werkstoffkombinationen hat zum Ziel, die Eigenschaften von Hybridbauteilen mit neuen Stahlwerkstoffen sowie einer Titanlegierung am Demonstratorbauteil Lagerbuchse zu ermitteln und eine Prozesskette zur umformtechnischen Verarbeitung dieser Kombinationen aufzubauen. Zudem werden Kegelräder mit mehreren aufgeschweißten Lagen sowie gradiert aufgebauten Schichten des Verstärkungswerkstoffs untersucht. Die diesen beiden Ansätzen zugrundeliegende Hypothese ist, dass sich der bisher verfolgte Ansatz zur umformtechnischen Verarbeitung von rotationssymmetrischen Bauteilen auf solche mit komplexerer und asymmetrischer Geometrie sowie auf die neuen Werkstoffkombinationen erweitern lässt. Zur Auslegungen der Erwärmungs- und Umformstrategien sowie deren präziser Umsetzung können Methoden herangezogen und weiterentwickelt werden, die in der ersten Förderperiode erarbeitet und erprobt wurden. Es wird davon ausgegangen, dass durch die weiterentwickelte numerische Auslegung und Erfahrung aus der ersten Förderperiode die Konstruktion von Werkzeugsystemen möglich ist, die die gezielte Steuerung des Materialflusses bei der Herstellung komplexer Bauteile sicherstellen. Zudem kann die Induktive Bauteilerwärmung so gestaltet werden, dass die Umformeigenschaften von Habzeugen aus unterschiedlichen Werkstoffen an die Erfordernisse des formgebenden Prozesses angepasst werden