Temperaturunterstütztes Biegen und Wärmebehandeln in mehrstufigen Werkzeugen

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Der Schlüssel zur Herstellung von hochfesten und komplex geformten Blechbauteilen ist die kombinierte Umformung und Wärmebehandlung. Die Untersuchung dient zur Entwicklung der mehrstufigen Folgeverbund- und Transfer-Werkzeug-Technologien durch eine in-situ thermische Behandlung. Für den kompakten Werkzeugaufbau wird das einstufige induktive Erhitzen und die mehrstufige Wärmeabfuhr entwickelt. Weiterhin werden die Mechanismen beim Biegen erforscht und durch eine Modellierung abgebildet. Beim Freibiegen ist neben dem Rückfedern das Überbiegen ein unabhängiger Effekt, mit dem das Biegeergebnis kontrolliert wird. Beim Gesenkbiegen führt die Wärmekontraktion zur Spannungsüberlagerung, die eine Kalibrierung des Biegeteils ermöglicht. Zur Wärmebehandlung von Stählen werden die Austenitisierung und das Abschrecken analysiert und modelliert. Zur Kontrolle der Zugfestigkeit ist neben der Korngröße die Kohlenstoffbeladung eine zentrale Stellgröße. In Fallstudien wird schließlich die Anwendung zur Fertigung von Bauteilen mit einer definierten Geometrie und Festigkeit veranschaulicht.