Research
Beendete Projekte

Beendete Forschungsprojekte des Instituts Umformtechnik und Umformmaschinen

Blechumformung

  • Lokale Werkstoffbeeinflussung beim Formhärten zur Verbesserung der Fügbarkeit von Bauteilen aus 22MnB5
    Das Forschungsziel bestand darin, die Fügbarkeit von formgehärteten Bauteilen aus 22MnB5 durch die gezielte Einbringung von lokalen Ausdünnungen und der Bildung von deformationsinduziertem Ferrit (DIF) zu erweitern. Hierfür wurde zu Beginn des Projekts, zur Ermittlung des Prozessfensters für die Bildung von DIF, der Einfluss der Umformtemperatur, des Umformgrads und der Abkühlgeschwindigkeit auf die Mikrostruktur von 22MnB5 an einem Umformdilatometer untersucht. Im Anschluss an diese Versuche wurden metallographische Analysen sowie Mikrohärtemessungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Dilatometerversuche haben gezeigt, dass der Umformgrad die DIF-Bildung von 22MnB5 positiv beeinflusst. Mit steigendem Umformgrad konnte ein höherer DIF-Anteil ermittelt werden. Jedoch ist hier zu erwähnen, dass die ermittelten Ergebnisse am Umformdilatometer durch eine reine isotherme Umformung entstanden, welche in industriellen Anwendungen mit herkömmlichen Pressen nicht realisierbar sind. Die Versuche haben ebenfalls gezeigt, dass die Entstehung von DIF zwischen einer Umformtemperatur von 600 °C und 750 °C stattfindet. Dadurch werden Bereiche im Bauteil, welche keine Umformung erfahren maximal gehärtet, während die umgeformten (geprägten) Bereiche eine Härtereduzierung aufweisen.
    Year: 2018
    Sponsors: IGF-Vorhaben: 19797 BG
  • Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen
    Verbesserung der Produktentwicklungsprozesse von komplexen technischen bzw. mechatronischen Systemen durch die Entwicklung der Methodik namens Model-Based Systems Engineering (MBSE).
    Year: 2014
    Sponsors: DFG
    Lifespan: 01.06.2014 - 30.11.2016

Materialcharakterisierung und Simulation

  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Year: 2017
    Sponsors: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 374871564
    Lifespan: 2 Jahre
  • Verbesserte FE-Simulation des temperierten Tiefziehens von Magnesiumblechwerkstoffen durch eine realitätsnahe Modellierung ihres Formänderungsvermögens unter prozessrelevanten Bedingungen
    Magnesiumlegierungen bieten ein hohes Leichtbaupotential. Zur Erhöhung der Genauigkeit der numerischen Prozessauslegung soll in dem Vorhaben zum einen das spezifische temperaturabhängige Materialverhalten einer Magnesiumblechlegierung charakterisiert und modelliert werden. Des Weiteren ist es vorgesehen das Versagensverhalten mit Hilfe eines geeigneten spannungsbasierten Versagensmodells zu beschreiben, um mögliche Versagenszustände von Tiefziehbauteilen außerhalb des Gültigkeitsbereichs einer Grenzformänderungskurve (FLC) vorhersagen zu können.
    Year: 2016
    Sponsors: DFG 44192561
    Lifespan: 2 Jahre
  • FE-basierte Material und Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig verringerten Life-Cycle-Kosten für ein zuverlässiges und leistungsfähiges Bremssystem angestrebt. Hierbei lag der Fokus auf einer Gewichtsoptimierung sowie einer Erhöhung der thermisch-mechanischen Belastbarkeit. Das Ziel des Teilprojekts des IFUM war die Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur. Hierbei wurde eine genauere Konzipierung, Konstruktion und Fertigung des Bauteils erreicht worden, die zu einer Reduzierung der Produktions- sowie Bearbeitungskosten, des Gewichts, der personellen, materiellen und finanziellen Ressourcen zur Folge hat.
    Year: 2015
    Sponsors: ZIM ZF 4127701LL5
    Lifespan: 2015-2018

Umformmaschinen

  • Vorhersage der Lebensdauer von Rollengewindetrieben als Pressenantrieb (Servospindelpresse)
    Die Nutzung von servomotorisch angetriebenen Rollengewindetrieben als Antriebe für Servospindelpressen bieten gegenüber Pressen mit Exzenterantrieben technologische Vorteile. Bisher besteht allerdings ein Mangel an Erfahrungen in Bezug auf die Lebensdauer der Pressen und insbesondere der Rollengewindetriebe unter Einwirkung der für Pressen typischen Belastungen. Im Rahmen dieses Vorhaben wurde daher die Lebensdauer von RGT wissenschaftlich untersucht.
    Year: 2015
    Sponsors: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 18098N
    Lifespan: 28 Monate