Günzel, Janosch (2023)
Mehrstufige Umformung hochfester Aluminiumlegierungen.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00026361
Ph.D. Thesis, Primary publication, Publisher's Version
Text
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Item Type: | Ph.D. Thesis | ||||
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Type of entry: | Primary publication | ||||
Title: | Mehrstufige Umformung hochfester Aluminiumlegierungen | ||||
Language: | German | ||||
Referees: | Groche, Prof. Dr. Peter ; Liewald, Prof. Dr. Mathias | ||||
Date: | 27 November 2023 | ||||
Place of Publication: | Darmstadt | ||||
Collation: | XII, 193 Seiten | ||||
Date of oral examination: | 31 October 2023 | ||||
DOI: | 10.26083/tuprints-00026361 | ||||
Abstract: | Aktuelle energetische und regulatorische Entwicklungen führen zu Leichtbaubestrebungen im Mobilitätssektor, wie der stetig steigende Aluminiumanteil im Automobil zeigt. Hinzu kommt der Trend zu höherfesten Legierungen wie den hier betrachteten EN AW-6082 und -7075, die ein hohes Leichtbaupotenzial aufweisen, aber im hochfesten T6-Zustand nur begrenzt kaltumformbar sind, weshalb temperaturunterstützte Prozessrouten mit einer Umformung nach Erwärmung oder einer vorherigen Wärmebehandlung eingesetzt werden. Deren grundlegende Phänomene wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten an einstufigen Prozessen untersucht, sind aber nicht ohne weiteres auf mehrstufige Umformprozesse, wie sie für die Herstellung komplexer Bauteile erforderlich sind, übertragbar. Ziel dieser Arbeit ist daher die systematische Analyse material- und prozessspezifischer Charakteristika zur Entwicklung und Realisierung einer Gesamtprozesskette zur mehrstufigen Umformung der Aluminiumlegierungen EN AW-6082 und -7075 unter Wahrung der hochfesten T6-Eigenschaften im Endbauteil. Hierzu werden mittels experimenteller und numerischer Untersuchungen die Prozessgrenzen und Einflussparameter der vierstufigen Stadienfolge (Tiefziehen, Scherschneiden, Kragenziehen und Stauchen) für die einzelnen Prozessrouten ermittelt. Die unterschiedlichen Prozessanforderungen zeigen die Notwendigkeit einer speziellen Temperaturführung, für deren Realisierung ein vierstufiges Transferwerkzeug mit temperierbaren Aktivteilen entwickelt wurde. Das Versuchswerkzeug ermöglicht eine Inline-Temperierung des Bauteils, sodass neben der thermischen Charakterisierung zur Ermittlung des Aufheiz- und Abkühlverhaltens von Blech und Werkzeug auch die Wechselwirkungen mit den mechanischen Eigenschaften und geometrischen Ausprägungen der jeweiligen Umformstufe betrachtet werden. Basierend auf diesen prozesstechnischen Erkenntnissen, aber auch allgemeineren Untersuchungen zum Verfestigungsverhalten und möglichen Wärmenachbehandlungen wird eine anfängliche Kaltumformung (vorkonditionierter Halbzeuge) mit anschließender Inline-Erwärmung in Stufe 2 und abschließender Wärmenachbehandlung als robusteste und ökonomisch wie ökologisch sinnvollste Prozessroute identifiziert. Damit wird die Machbarkeit einer mehrstufigen Umformung für beide Legierungen im Labormaßstab nachgewiesen. |
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Alternative Abstract: |
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Status: | Publisher's Version | ||||
URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-263613 | ||||
Classification DDC: | 600 Technology, medicine, applied sciences > 600 Technology 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering and machine engineering |
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Divisions: | 16 Department of Mechanical Engineering > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) > Process chains and forming units | ||||
Date Deposited: | 27 Nov 2023 13:02 | ||||
Last Modified: | 28 Nov 2023 11:27 | ||||
URI: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/26361 | ||||
PPN: | 513496106 | ||||
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