Erzeugung komplexer Geometrien an Feinst- und Feinblechen durch inkrementelles Umformen

Die aktuellen Trends zu kleineren Losgrößen und einer steigenden Bauteilvielfalt in der Blechverarbeitung sowie der Bedarf nach wirtschaftlichen und ressourceneffizienten Fertigungsmethoden fordern eine detaillierte Auseinandersetzung mit alternativen Fertigungsprozessen. Besonders für die Fertigung kleiner bis mittlerer Stückzahlen bieten die Verfahren der inkrementellen Blechumformung hier eine Vielzahl geeigneter Ansatzpunkte. Anhand von Getriebeträgern wird ein Beispiel für die Anwendung des inkrementellen Umformens von Strukturbauteilen vorgestellt. Es wird gezeigt, wie durch Vernetzung von konventionellen Umformverfahren mit der partiellen Blechumformung eine kosteneffiziente Fertigung verschiedener Bauteilvarianten in stark unterschiedlichen Losgrößen möglich wird. Das Ziel optimaler Kosteneffizienz wird durch eine Untersuchung und Optimierung der Umformstrategie erreicht. Es werden verschiedene Bahngestaltungen miteinander verglichen und hinsichtlich ihrer geometrieabhängigen Anwendbarkeit, der benötigten Prozesszeit und der erzielbaren Oberflächenqualität bewertet. Im Rahmen der nachfolgenden Ausführungen soll neben der Vorstellung von Untersuchungsergebnissen zum inkrementellen Blechumformen auch eine Darstellung aktueller Forschungen im Bereich des Innenbördelns an gekrümmten Zargen erfolgen. Ziel dieser Forschungen ist die Ermittlung der Verfahrensgrenzen des Innenbördelns. Hierzu werden verschieden Verfahren, Werkstoffe sowie Geometrie- und Prozessparameter betrachtet. Es wird anhand einer Parameterstudie mit Hilfe von FEM-Berechnungen und deren Verifizierung in Realversuchen die Grenze zwischen versagensfreiem Bördel und Gutteil ermittelt.