Inkrementelles Rohrumformen von hochfesten Werkstoffen

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Umformverfahren gezeigt, welches gebogene Rohre aus hochfesten Werkstoffen herstellen kann. Das sogenannte inkrementelle Rohrumformen kann neben der Erzeugung des gebogenen Bauteils dieses auch mit einem variierenden Durchmesser über dessen Längsachse versehen. Das inkrementelle Rohrumformen ist eine Kombination aus einem Rohrbiegeprozess und einem Drückprozess. Aufgrund dieser Prozessüberlagerung können verschiedenste Prozesscharakteristiken beobachtet werden. Insbesondere das verminderte Biegemoment und somit die verminderte Rückfederung, verglichen mit konventionellen Biegeprozessen, stehen im Fokus der Arbeit. Zunächst wird basierend auf grundlegenden Verfahrensbetrachtungen ein neuartiges Maschinensystem für das inkrementelle Rohrumformen vorgestellt. Daraufhin wird der Effekt des reduzierten Biegemomentes sowie der reduzierten Rückfederung mithilfe von experimentellen, analytischen sowie numerischen Betrachtungen untersucht. Es wird gezeigt, dass sich diese Effekte durch das erzeugte Prozessmodell abbilden lassen. Weiterhin wird der Einfluss des Prozesses auf die Wandstärke des gebogenen Rohrs untersucht. Es kann gezeigt werden, dass mithilfe des inkrementellen Rohrumformens die Wandstärke gezielt eingestellt werden kann. Abschließend werden mögliche Anwendungsbeispiele dargestellt, welche die Vorteile des Verfahrens gegenüber konventionellen Biegeverfahren zeigen.
Diese Arbeit stellt somit eine grundlegende Betrachtung des inkrementellen Rohrumformens dar. Die beobachteten und untersuchten Effekte einer Prozessüberlagerung lassen sich auch weiterführend auf ähnliche Umformprozesse übertragen.