Methodik und Algorithmus zur Ableitung von Bahnkurven für die Inkrementelle Blechumformung (IBU) mit erweiterten Umformgrenzen

Bei der inkrementellen Blechumformung wird das Werkstück sukzessive umgeformt. Die Umformzone ist dabei örtlich beschränkt und wandert entsprechend der Werkzeugbewegung über das Werkstück. Ähnlich dem Projizierdrücken kommt es dabei zu lokalen Materialausdünnungen bis hin zum Werkstoffversagen. Um möglichst komplexe Werkstücke fertigen zu können, wird daher eine möglichst homogene Verteilung der Materialausdünnung und damit eine gleichmäßige Wandungsdicke angestrebt. Aus der Betrachtung eines Bauteilquerschnittes wird eine vorteilhafte Vorgehensweise zur ""stufenweisen"" Ausformung der Endgeometrie abgeleitet. Aus den geometrischen Betrachtungen werden Schlussfolgerungen zur Wahl eines möglichst großen Drückdornes und der reduzierten Materialabstreckung durch das schrittweise Annähern der Bauteilgeometrie abgeleitet. Die methodische Herangehensweise lässt sich dabei mittels aktueller Rechentechnik automatisieren. Im Ergebnis liegt ein Algorithmus zur Erzeugung der NC-Bahnkurven aus der gewünschten Bauteilgeometrie vor.

In incremental sheet metal forming, the workpiece is formed successively. The forming zone is localized and moves over the workpiece according to the tool movement. Similar to the metal spinning process, this results in local material thinning and even material failure. In order to be able to produce more complex workpieces, a homogeneous distribution of the material thinning and thus an even wall thickness is aimed for. An advantageous procedure for the "stepwise" shaping of the final geometry is derived from the consideration of a component cross-section. From the geometric considerations, conclusions are derived on the choice of the largest possible mandrel and the reduced material thinning by the step-by-step approximation of the component geometry. The methodical approach can be automated using current computer technology. The result is an algorithm for generating the NC path curves from the desired component geometry.