Verfahrenskombination für die Herstellung von zylindrischen Hohlkörpern aus ebenen Dickblechzuschnitten

Im vorliegenden Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben „Verfahrenskombination für die Fertigung von zylindrischen Hohlkörpern aus ebenen Dickblechzuschnitten“ wurde die Herstellung von Buchsen und Ringschalen aus ebenen, gelochten Blechronden behandelt. Durch die Forschungsarbeit wurden Grundlagen für eine wissenschaftlich begründete Verfahrensgestaltung und –realisierung für die Verfahrenskombination

Aufweittiefziehen und Hohl-Vorwärts-Fließpressen für die Buchsenherstellung und
Aufweittiefziehen und Abstreckgleitziehen für die Ringschalenherstellung

geschaffen und ausgebaut.

Im Stand der Technik wurden alternative Herstellungstechnologien für Buchsen und Ringschalen dargestellt und bewertet sowie die in den Verfahrenskombinationen angewendeten Einzelverfahren ausführlich hinsichtlich

Umformvorgang,
Spannungen und Formänderungen,
Verfahrensgrenzen und Versagensfälle,
Endteileigenschaften und
Werkzeuganforderungen

beschrieben.

Für die Buchsenfertigung wurden zunächst grundlegende Untersuchungen zur Gestaltung des Umformstempels, vor allem hinsichtlich der Stabilität des Umformvorganges, durchgeführt.

Für beide Verfahrenskombinationen wurden umfangreiche Untersuchungen zur Zwischenteilherstellung ohne einen Abstreckvorgang sowie zur Endteilherstellung mit einem Abstreckvorgang durchgeführt. In die Untersuchungen wurden verschiedene Werkzeug – und Ausgangsteilabmessungen einbezogen.

Es wurden jeweils der Umformvorgang einschließlich des Kraftverlaufes analysiert und mögliche Verfahrensgrenzen sowie sich daraus ergebende Arbeitsbereiche ermittelt. Sowohl die Buchsen als auch die Ringschalen wurden unter Einbeziehung verschiedener Randbedingungen jeweils im Zwischenteil- und Endteilzustand hinsichtlich ihres Wanddicken- und Härteverlaufes untersucht.

Neben diesen Untersuchungsschwerpunkten konnten für die Buchsenherstellung weitere, praxisrelevante Erkenntnisse, wie der Einfluss des Ziehspaltes, der Einfluss der Schnittkantenqualität, der Einfluss der Ausgangsblechdicke sowie der Einfluss der Stempeloberfläche und -form auf den Umformvorgang herausgearbeitet. Mit den dargestellten Ergebnissen der systematischen Untersuchungen der Verfahrenskombinationen Aufweittiefziehen und Hohl-Vorwärts-Fliesspressen sowie Aufweittiefziehen und Abstreckgleitziehen zur Herstellung von zylindrischen Hohlkörpern wurde eine Basis für die Anwendung dieser effektiven Fertigungsvarianten inder industriellen Praxis geschaffen.