Verfahrensentwicklung zur Herstellung komplexer Funktionselemente an Blechbauteilen mittels Blechmassivumformung (FuBleMa)

Motivation
Zahlreiche Bauteile bestehen aus einer hülsenförmigen Hauptform und einem Sechskant als Funktionselement, z. B. Schraubkupplungen, und werden in großen Stückzahlen produziert. Solche komplexen Teile können aktuell nur zerspanend hergestellt werden, wobei prozessbedingt viel Werkstoff verlorengeht. Eine ressourcenschonende Alternative ist das Blechumformverfahren Tiefziehen. Hierbei ist aber nicht gewährleistet, dass der Sechskant die notwendige Materialdicke ausweist. Eine Kombination aus Tiefziehen und Blechmassivumformen könnte die gewünschte Funktionalität gewährleisten. Dieses Vorgehen bietet das Potenzial, den steigenden Anforderungen der Produktionstechnik gerecht zu werden und eine effiziente Nutzung von Rohstoffen zu gewährleisten, ist aktuell aber in der Produktion noch nicht etabliert.

Ziele und Vorgehen
Ziel des KMU-innovativ Projekts FuBleMa ist es, einen kombinierten Prozess aus Tiefziehen und einem noch zu etablierenden Blechmassivumformverfahren zu entwickeln. Hierfür wird zunächst das Fließverhalten zweier Werkstoffe bei hohen Umformgraden charakterisiert, modelliert und eine FE-Simulation erstellt, mit der das Verfahren erarbeitet wird. Basierend auf der Konzeption der Wirkflächen des Umformwerkzeugs wird ein Werkzeug entwickelt und gefertigt. Anschließend werden die Ergebnisse aus der Simulation an einem Demonstrator validiert. Abschließend erfolgt eine experimentelle Untersuchung der Prozessgrenzen.

Innovationen und Perspektiven
Blechmassivumformverfahren haben das Potenzial, viele Produktionsverfahren zu verändern, werden aber aktuell in der Breite noch nicht eingesetzt. Durch das Projekt kann hier ein wichtiger Schritt zur Etablierung genommen werden. Mit dem Ergebnis steht KMU und mittelständischen Unternehmen ein Verfahren zur Verfügung, das ressourcen- und kostensparend komplexe Bauteile mit Funktionselementen herstellt. Perspektivisch ist es möglich, das entwickelte Verfahren auf andere, ähnliche komplexe Bauteile, wie Schlauchtüllen und Arretierungen, zu übertragen.

• Euscher GmbH & Co. KG