Untersuchungen zur umformtechnischen Erzeugung von partiellen Materialanhäufungen an scheibenförmigen Dickblechen

Die Auswertung des aktuellen Stands der Technik zeigt, dass Formteile aus dickem Blech in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt werden. Einschränkungen ergeben sich vor allem durch die konstanten Blechdicken am Endteil. Durch lokale Materialanhäufungen in hochbeanspruchten Naben- und Randbereichen von scheibenförmigen Dickblechteilen könnten diese Restriktionen überwunden werden. Bisher wurden keine systematischen Untersuchungen zur Erzeugung solcher Materialanhäufungen mittels effektiver Kaltumformverfahren durchgeführt. Daher wurde das Forschungsziel formuliert, die Prozessbedingungen für die umformtechnische Fertigung partieller Materialanhäufungen in den Naben- und Randbereichen zu ermitteln. Dies umfasste experimentelle Untersuchungen an einfachen Versuchsteilen, getrennt für Nabe und Rand. In Vorversuchen wurden die theoretisch festgelegten Fertigungsfolgen auf ihre praktische Umsetzbarkeit überprüft. Zudem wurden Maßnahmen zur Verbesserung der Zwischenformgeometrie zur Vermeidung von Faltenbildung getestet. Basierend auf den Ergebnissen der Vorversuche wurden Hauptversuche hinsichtlich Werkstückgeometrien und Werkstoffen durchgeführt, um Verfahrensgrenzen sowie geometrische und stoffliche Eigenschaften zu bestimmen. Parallel dazu wurden die Umformkraft-Wegverläufe gemessen und empirische Berechnungsvorschriften für Maximalkräfte entwickelt. Abschließend wurden Fertigungsrichtlinien für herstellbare Teilegeometrien