Alle Dissertation des IUL seit 1992 sind in der Reihe: Dortmunder Umformtechnik, Verlag Shaker Aachen erschienen.
Since 1992 every dissertation is released by: Verlag Shaker Aachen Dortmunder Umformtechnik.
2020 | ||
110 |
Heinrich Traphöner Erweiterung der Anwendungsgrenzen des ebenen Torsionsversuchs Online verfügbar: Link
Aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften wird der ebene Torsionsversuch zunehmend zur Charakterisierung von Blechwerkstoffen eingesetzt. Dies sind der ideale einfache Scherspannungszustand bis zum Bruch, die Materialcharakterisierung ohne Randzonen und Kerbwirkungen, die direkte Messbarkeit von Spannungen und Dehnungen und die daraus resultierende Bestimmung von Fließkurven bis zu sehr hohen Vergleichsformänderungen. |
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109 |
Oliver Hering Schädigung in der Kaltmassivumformung: Entwicklung, Auswirkungen und Kontrolle Online verfügbar: Link
Im Bereich der Umformtechnik wird die Leistungsfähigkeit unter anderem durch die Mikrostruktur, die Kaltverfestigung, die Textur, den Faserverlauf sowie die Eigenspannungen verändert. Schädigung, als Eigenschaft von produzierten Bauteilen, wird bei der Auslegung nicht berücksichtigt, da weder genau bekannt ist, welche Lastpfade zu Schädigung führen, noch wie Schädigung die Leistungsfähigkeit beeinflusst. In dieser Arbeit werden die beim Voll-Vorwärts-Fließpressen auftretenden Lastpfade numerisch ermittelt und mittels Triaxialität und Lode-Winkel-Parameter beschrieben. Das Voll-Vorwärts-Fließpressen wurde als ein ideales Verfahren zur Ermittlung von Wirkzusammenhängen zwischen Lastpfad, Schädigung und Leistungsfähigkeit identifiziert, da entlang der Mittelachse der fließgepressten Bauteile eine starke Abhängigkeit des hydrostatischen Drucks in der Umformzone von den Prozessparametern sowie bekannte homogene Umformgrade und vernachlässigbare Eigenspannungen nach Bauteilauswurf und Probenentnahme vorliegen. |
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108 |
Rickmer Meya Schädigungskontrolliertes Blechbiegen mittels Druckspannungsüberlagerung Online verfügbar: Link
Bei der derzeitigen Produktauslegung gebogener Bauteile werden häufig nur die Eigenschaften des Ausgangsmaterials einbezogen. Teilweise werden zudem die umformtechnisch induzierten Verfestigungen und Eigenspannungen berücksichtigt. Die durch den Umformvorgang eingebrachte Schädigung wird nicht betrachtet. Der Prozess der duktilen Schädigung wird in dieser Arbeit als Porennukleation, -wachstum und -zusammenschluss definiert. Da der negative Einfluss der Schädigung auf die Leistungsfähigkeit unbekannt ist, werden Bauteile häufig überdimensioniert. Diese Unkenntnis wird über erhöhte Sicherheitsfaktoren kompensiert. Daher wird in dieser Arbeit erstmals dargestellt, inwiefern die Schädigung beim Biegen eingestellt werden kann und welchen Einfluss die Schädigung auf die Leistungsfähigkeit hat. |
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2019 | ||
107 |
Martin Schwane Entwicklung und Eigenschaften von Längspressnähten beim Aluminiumstrangpressen
Das Aluminiumstrangpressen ist ein etabliertes Fertigungsverfahren zur Herstellung von Halbzeugen, welche in verschiedensten industriellen Bereichen eingesetzt werden. Bei der üblichen Verfahrensvariante des Pressens über Kammerwerkzeuge sind die durch einen Pressschweißvorgang entstehenden Längspressnähte unvermeidlich. Um die mechanische Integrität von Pressprofilen durch eine geeignete Prozess- und Werkzeuggestaltung sicherstellen zu können, ist das Verständnis der Zusammenhänge, welche die Längspressnahteigenschaften beeinflussen, erforderlich. |
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106 |
Osman Koray Demir New test and interpretation of electromagnetic forming limits of sheet metal
A new method is proposed to determine the electromagnetic forming limits of sheet metal. The method deforms the specimen apex on a constant strain path. The strain path can be varied between uniaxial tension and biaxial tension by changing the specimen and tool shapes. Furthermore, the method breaks the specimen at the apex. In order to ensure an apex failure and avoid bending, a new specimen concept that promotes uniform pressure application is developed. |
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105 |
Christoph Dahnke Verbundstrangpressen adaptiver Leichtbaukomponenten aus Aluminium und Formgedächtnislegierungen
Im Verbund mit Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium oder Magnesium zeigen Formgedächtnislegierungen ein hohes Potenzial. Sogenannte Formgedächtnis-Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe zeichnen sich insbesondere durch verbesserte mechanische Eigenschaften und eine erweiterte Funktionalität aus. Das kontinuierliche Verbundstrangpressen bietet eine flexible und wirtschaftliche Möglichkeit zur Herstellung von Verbundprofilen mit eingebetteten Formgedächtnis-Drähten. Durch eine gezielte Positionierung sowie eine umformtechnische Weiterverarbeitung lassen sich so adaptive Leichtbauprofile herstellen. Bei einer thermischen Aktivierung sind die Profile in der Lage eine Auslenkung zu vollziehen oder mit einer Änderung ihrer mechanischen Eigenschaften auf die Temperaturerhöhung zu reagieren. |
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Jörn Lueg-Althoff Fügen von Rohren durch elektromagnetische Umformung – Magnetpulsschweißen Online verfügbar: Link
Um einen effizienten und wirtschaftlichen Ressourceneinsatz zu gewährleisten, sollte in der Fertigungstechnik für jede Anwendung der ideale Werkstoff ausgewählt werden. Da die meisten technischen Strukturen aus mehr als einer Komponente bestehen, stellt sich die Herausforderung, ungleiche Materialien durch geeignete Fügetechnologien zu verbinden. Kollisionsschweißverfahren wie das Magnetpulsschweißen (MPW) können eine Alternative zu herkömmlichen Schmelzschweißverfahren sein. Beim MPW entstehen Schweißnähte durch eine Hochgeschwindigkeitskollision ohne übermäßige Erwärmung der Fügepartner. |
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Christian Heinrich Löbbe gen. Brüggemann Temperaturunterstütztes Biegen und Wärmebehandeln in mehrstufigen Werkzeugen 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. |
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102 |
Soeren Gies Thermische Spulenverluste bei der elektromagnetischen Blechumformung
Die Etablierung elektromagnetischer Umformverfahren im industriellen Umfeld erfordert eine hohe und berechenbare Werkzeugstandzeit. Diese wird insbesondere im Dauerbetrieb nicht nur durch mechanische, sondern auch durch thermische Belastungen beeinflusst. Ursächlich für die Spulenerwärmung sind die Stromwärmeverluste in der Werkzeugspule. Mit einem Anteil von bis zu 50% stellt diese Komponente den dominanten Verlustmechanismus in der Energiewandlungskette dar. Aufgrund dieser Bedeutung für die Spulenbelastung und die Prozesseffizienz stehen die Verluste in der Werkzeugspule im Fokus dieser Arbeit. Das Ziel umfasst die physikalische Beschreibung der Spulenverluste und die Entwicklung technologischer Ansätze zur Verlustreduzierung. |
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2018 | ||
101 |
Isik Kerim Modelling and characterization of damage and fracture in sheet-bulk metal forming
Sheet-bulk metal forming differs from the conventional sheet forming processes, in the application of the bulk forming operations on the sheet material. Although the initial workpiece is a sheet blank, occurrence of the three-dimensional stress/strain states requires a revise of the basic assumptions and available material models for the conventional sheet forming processes. |
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Stefan Ossenkemper Verbundfließpressen in konventionellen Fließpresswerkzeugen
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Herstellung von Verbundwellen mittels Voll-Vorwärts-Fließpressen von hybriden Halbzeugen in konventionellen Fließpresswerkzeugen untersucht. Die Untersuchungen fokussieren sich dabei vornehmlich auf die Werkstoffkombination Stahl-Aluminium. Die verwendeten Halbzeuge bestehen jeweils aus einem rückwärts-fließgepressten Napf mit einem eingelegten Leichtmetallkern. Aufgrund der umformtechnischen Herstellbarkeit ergibt sich hierbei eine sehr hohe Werkstoffeffizienz. Durch die gemeinsame Umformung der beiden Komponenten entsteht ein Verbund zwischen der äußeren Hülle und dem inneren Kern. Die Verbundeigenschaften werden analytisch, numerisch und experimentell auf die Schlussarten Kraft-, Stoff- und Formschluss untersucht. Ein entwickeltes analytisches Modell erlaubt die Abschätzung des Kraftschlusses in Abhängigkeit der Werkstoffkennwerte sowie der Prozessgrößen. Das entwickelte Modell konnte mittels Push-Out-Tests validiert werden. |
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Peter Sieczkarek Inkrementelle Blechmassivumformung
Im Hinblick auf die Herstellung gewichtsangepasster Bauteile mit identischer oder verbesserter Belastbarkeit sowie einer gesteigerten Funktionsintegration wird die Produktions- und Umformtechnik vor grundsätzlich neue Herausforderungen gestellt. Der Trend einer stetig zunehmenden Variantenvielfalt sowie Produktdiversifikation fordert zudem individualisierte Komponenten und damit auch flexible Fertigungsprozesse. Um diesen zunehmenden Anforderungen, insbesondere aus dem Automobilbereich, gerecht zu werden, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine neuartige Fertigungstechnologie, die inkrementelle Blechmassivumformung (iBMU) grundlegend untersucht. Die iBMU wird definiert als die inkrementelle Umformung von Blechen mit gezielt kontrolliertem dreidimensionalen Werkstofffluss. Dazu werden Massivumformprozesse inkrementell und lokal begrenzt auf Blechwerkstoffe mit Ausgangsdicken zwischen 2 bis 3 mm angewandt. Ein charakteristisches Merkmal ist die kleine Umformzone im Vergleich zum Werkstückvolumen, wodurch geringere Umformkräfte erforderlich sind. Die Schlüsselinnovation liegt in einer gezielten Steuerung des Werkstoffflusses im Rahmen einer Sequenz von Einzelprozessen. Die experimentelle Prozessanalyse erfolgt dabei mittels einer neuartigen Mehrachspresse, mit der unterschiedliche Umformoperationen in nahezu beliebiger zeitlicher und räumlicher Anordnung durchführbar sind. |
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Sammer Alkas Yonan Inkrementelle Kaltumformung von Thermoplasten
Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Thermoplasten basieren auf einer Erwärmung des Halbzeugs bis zur Erweichungstemperatur oder knapp darunter, Formgebung und Erstarrung. Diese Verfahren sind wegen der Werkzeugbindung erst bei großen Stückzahlen wirtschaftlich. Die erforderlichen Drücke, Erwärmungs- und Kühlungsapparate benötigen zudem große Umformmaschinen. Die inkrementelle Umformung bietet eine Möglichkeit zur Herstellung von Thermoplast-Bauteilen bei Raumtemperatur und mit geringer oder ohne Werkzeugbindung. Bei der Verfahrensvariante ohne Gegenwerkzeug wird die Bauteilkontur durch die Bewegung eines stiftförmigen Werkzeugs entlang einer vorgegebenen Bahn sukzessive hergestellt. Die Notwendigkeit der Anschaffung von Sondermaschinen entfällt, da bereits vorhandene CNC-Universalfräsmaschinen für den Einsatz als inkrementelle Umformmaschine umrüstbar sind. |
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Goran Grzancic Verfahrensentwicklung und Grundlagenuntersuchungen zum Inkrementellen Profilumformen
In Zeiten hoher Produktdiversifikation, insbesondere angetrieben durch individuelle, kundenspezifische Produktgestaltung, ist ein Anstieg der Variantenvielfalt von Produkten in vielen Industriezweigen zu beobachten. Die an die jeweiligen Fertigungssysteme und -prozesse gestellten Anforderungen ändern sich dahingehend, dass eine wesentlich höhere Fertigungsflexibilität notwendig ist. Diese Forderung wirkt sich ebenfalls auf die Herstellung von Profilen aus. Zusätzlich besteht hierbei allerdings der Bedarf an gewichtsoptimierten Strukturen, die einen wesentlichen Beitrag zum Leichtbau leisten. Großes Potenzial, den beiden Anforderungen gerecht zu werden, weist das neuartige Verfahrensprinzip des Inkrementellen Profilumformens auf. |
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Hui Chen Granular medium-based tube press hardening Using granular materials as forming medium enables the press hardening process for tubes and profiles. However, granular material is a conglomeration of macroscopic particles unlike a fluid medium that possesses hydrostatic properties. The aim of this thesis is to investigate the physical concept of this new metal forming process, work out and extend the process limit. First, the performance of granular material as working medium and the principle of choosing appropriate granular material is identified. A calibration procedure for the material model of granular material is introduced based on the characterization strategy of using instrumented die compaction tests and high-pressure direct shear tests. The flow behavior of 22MnB5 material, which is essential for process numerical modelling, is characterized by a self-designed hot tensile test. For a better understanding of the pressure transferring mechanism, an analytical model is developed. A fully-coupled thermal-mechanical FE model of granular medium-based tube press hardening is established. Press hardening experiments for a T-shape 22MnB5 tube using granular material as forming medium are carried out. In order to specify the process limit of using granular materials as forming medium, axisymmetric tube press hardening experiments are designed and conducted as an example to define the process windows by FE simulation and experimental investigations. This thesis establishes the required fundamental knowledge for an innovative granular medium-based tube press hardening process. Also, an alternative process of passive forming is proposed. The potential of producing high strength and high stiffness components offers the applications of lightweight construction in the automotive industry. |
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2017 | ||
95 |
Dominik May
Globally Competent Engineers
Für Absolventinnen und Absolventen der Ingenieurwissenschaften kommt der Fähigkeit, in internationalen Zusammenhängen zu denken und zu handeln, eine zunehmend bedeutende Rolle zu. Die Vorbereitung darauf ist daher eine Herausforderung heutiger Lehr-Lernentwicklung. |
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94 |
Siu Ping Afonichev Numerische Simulation der Umformung von Sandwichblechen unter Berücksichtigung großer Krümmungen Der Einsatz von Metall-Kunststoff-Metall-Sandwichblechen in der Karosserie erfordert eine geeignete Simulationsmethodik, damit ein Methodenplaner den Fertigungsprozess korrekt auslegen kann. Aufgrund des Mehrschichtaufbaus mit weicher Kernschicht ist für den Sandwichwerkstoff ein anderes Verhalten gegenüber monolithischem Werkstoff bei der Verarbeitung zu beobachten. Das besondere Verhalten zeigt sich vor allem im Bereich starker Krümmung wie sie zum Beispiel beim Falzen oder bei der Faltenbildung auftreten. Um dieses Verhalten zu berücksichtigen, muss das Modell zur Abbildung der Sandwichstruktur geeignet gewählt werden. Die Mechanik des Sandwichverhaltens durch enge Krümmungen mit kleinen Radien reduziert sich auf das Biege- und Beulverhalten der vorliegenden Sandwichstruktur. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt zum einen in der mechanischen Charakterisierung des Sandwichbleches bei Biege- und Beulvorgängen. Die Analyse zeigt, dass sich das Sandwichblech aufgrund der weichen Kunststoffkernschicht biegeweicher bzw. beulsensitiver gegenüber metallischen Vollblechen verhält. Zum anderen beschäftigt sich die Arbeit mit der Umformsimulation von Sandwichblechen. Dabei liegt der Fokus auf die Untersuchung des Verhaltens bei starken Krümmungen wie sie beim Falzen oder auch bei der Faltenbildung auftreten. In solchen Fällen vermag eine schichtweise Modellierung der Sandwichstruktur das Verhalten am besten nachzubilden. Vereinfachte Modellierungen, die die Materialkennwerte und die Schichtverschiebungen über die Gesamtdicke mitteln und damit verschmieren, vermögen die Machbarkeit von Bauteilen global vorherzusagen. |
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93 |
Georgios Georgiadis Hot stamping of thin-walled steel components
In recent years, hot stamping has been established as a standard process for mass manufacturing of various crash-relevant body-in-white components, as a result of the rising demand for car body's weight reduction and crashworthiness increase. To further exploit the lightweight potential of this forming technology, investigations on the hot stamping of thin-walled boron-manganese steel components were conducted in this thesis. |
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92 |
Lars Hiegemann Glattwalzen beschichteter Oberflächen Glattwalzen dient dem Nachbearbeiten von Oberflächen, indem diese durch ein Umformen der Rauheitsspitzen eingeebnet werden. In dieser Arbeit wird der Walzprozess genutzt, um die Oberfläche von thermisch gespritzten Hartmetall-Beschichtungen zu glätten. Dieses erfolgt vor dem Hintergrund, das tribologische Verhalten der Oberflächen zu verbessern bzw. an deren Einsatzzweck anzupassen. Hierzu werden zunächst die mikroskopischen Umformvorgänge an einzelnen Rauheitsspitzen und anschließend die makroskopischen Vorgänge zwischen Walzkugel und beschichteter Oberfläche betrachtet. Dieses mündet letztendlich in einem mathematischen Modell, welches es ermöglicht, die Rauheit nach einem Glattwalzprozess vorauszusagen und damit den Walzprozess auszulegen. Somit wird die Voraussetzung geschaffen, zukünftig auf umfangreiche experimentelle Vorversuche des Glattwalzprozesses verzichten zu können. Um auch die Auswirkungen erhöhter Walzgeschwindigkeiten auf das Walzergebnis untersuchen zu können sowie die Bearbeitungszeit zu verkürzen, wird ein neu entwickeltes Walzwerkzeug vorgestellt, welches die Rotation einer Frässpindel mit deren Vorschub überlagert. Im Hinblick auf das Reibverhalten der Beschichtungen führt die walztechnische Nachbearbeitung zu einer starken Verringerung des Reibungskoeffizienten. Ein mögliches Anwendungsfeld einer solchen glattgewalzten, thermisch gespritzten Beschichtung stellen die Oberflächen von Tiefziehwerkzeugen dar. Vor diesem Hintergrund wird gezeigt, dass das Glattwalzen sowohl das Prozessfenster für den Tiefziehprozess vergrößert und die Prozesskräfte verringert als auch die Oberflächenqualität der produzierten Bauteile verbessert. |
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2016 | ||
91 |
Lin Chen An Investigation of Failure Mechanisms in Forming of Monolithic and Composite Sheets
The forming behavior of the novel lightweight construction, e.g. advanced high strength steel and composite sheets, gains more and more attention. This thesis aims to investigate the failure mechanisms of DP1000, CP1000, aluminum alloy and an aluminum/low density polyethylene half sandwich sheet in blanking and bending. |
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90 |
Hamad ul Hassan Springback in deep drawing – Accurate prediction and reduction
One of the main problems in the field of deep drawing is springback. After the deep drawing process, the parts are unloaded which results in the deviation of the formed part from the desired geometry due to elastic strains. This springback must be predicted accurately and reduced efficiently to avoid problems later in the assembly stage. If not coped properly, it can lead to unwanted increase in cost and time delays due to tool reworking. Prediction of the springback is normally carried out by finite element (FE) analysis using a single stress-strain curve that is expected to reproduce the material behavior over a wide range of strains. However, the application of single stress-strain curve for the springback prediction has shown limited potential for complex parts. In addition, the springback reduction based on increase of the constant blankholder force is limited. |
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89 |
Christian Pleul
Das Labor als Lehr-Lern-Umgebung in der Umformtechnik
Die synergetische Wechselbeziehung fachlicher/fach- methodischer Verortung sowie lernförderlicher Gestaltung der Lehr-Lern-Umgebung Labor adressiert explizit die Nutzung des formatinhärenten Potenzials und fördert damit explizit das konzeptionelle Verständnis der Umformtechnik an sich. |
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Gerd Sebastiani Erweiterung der Prozessgrenzen inkrementeller Blechumformverfahren mittels flexibler Werkzeuge
Wodurch lassen sich die hohen Formänderungen bei der inkrementellen Blechumformung erzielen? |
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87 |
Sheng Cai Metal forming by vaporizing foils is an innovative impulsive forming method which requires no electrical conductivity of the workpiece and no expensive coils. The aim of this thesis is to develop innovative pressure distributions by vaporizing foils in order to improve the forming accuracy and the manufacturing productivity. |
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2015 | ||
86 |
Andres Weinrich Mora
Blechbiegeverfahren werden durch eine stark ausgeprägte Rückfederung charakterisiert. Mit der inkrementellen Spannungsüberlagerung beim Freibiegen wird eine Möglichkeit geboten, die Rückfederung bei einer hohen Flexibilität in der Fertigung zu reduzieren. |
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Annika Foydl Strangpressen partiell verstärkter Aluminiumprofile
Das vielversprechende neuartige, partielle Verbundstrangpressen, welches in dieser Arbeit untersucht wird, bietet die Möglichkeit Strangpressbauteile mit verbessertem effektiven Gewicht herzustellen. Das Portfolio an Strangpressprozessen wird hierdurch erweitert. Durch den Prozess können Aluminiumstrangpressblöcke mit hoch festen Werkstoffen unter Verwendung von konventionellen Strangpressmatrizen kombiniert werden. Das Verfahren bietet die Möglichkeit Verstärkungselemente diskontinuierlich in den Strang einzubringen. Hierfür werden die Strangpressblöcke mit Bohrlöchern versehen und hoch feste Werkstoffe in Form von z. B. Zylinder eingesetzt. |
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84 |
Stephan Hänisch
Bei dem verbreiteten Fertigungsverfahren der Kaltmassivumformung können im Zuge einer häufig nachgeschalteten Wärmebehandlung unerwünschte Maß- und Formänderungen der Werkstücke auftreten. Die Ursachen dieses Bauteilverzuges und die Auswirkungen verschiedener Einflussfaktoren sind bis heute nicht eindeutig geklärt. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit werden die Wirkzusammenhänge zwischen Kaltmassivumformung, Wärmebehandlung und Verzug anhand des Voll-Vorwärts-Fließpressens analysiert. |
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83 |
Ahmet Güzel
In order to meet the demands of specific mechanical properties and to introduce additional functional elements in the geometry of the extruded profiles, subsequent forming processes are required. Utilization of electromagnetic forming subsequent to hot aluminum extrusion to manufacture functionally graded extrusion profiles is an innovative forming technology. |
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82 |
Alper Güner
One of the main problems in the field of sheet metal characterization is the inhomogeneous deformation fields caused by edge effects in the specimens. Except the uniaxial tension test, other tests like the plane strain tension test or the Miyauchi test suffer from this fact. For this reason, the desired ideal deformation state can only be achieved in the middle of the gauge area of the specimens. The inhomogeneous strain field in the gauge zone can be captured by optical strain measurement methods nowadays. However for the calculation of the yield stresses globally acting tool forces and a single averaged value for the instantaneous gauge area are used. Hence the inhomogeneity is an error source for the analytical determination of yield stresses. |
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81 |
Christian Weddeling Online verfügbar: Link
As a way to reduce a vehicle's weight, the application of space frame structures has been increasing. This innovative lightweight design concept is already commonly applied in the low volume production of cars. Due to the high stiffness and low mass, extruded aluminum profiles are particularly suitable for the manufacturing of such structures. But the potential for great weight reduction using space frames is curtailed by the difficulties associated with manufacturing the space frames. These structures have complex demands on joining technologies, and conventional processes often are pushed to their technological limits. |
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2014 | ||
80 |
Ramona Hölker
Beim Strangpressen von Aluminiumlegierungen können mit zunehmender Pressgeschwindigkeit und der damit verbundenen Erhöhung der Werkstücktemperatur Oberflächenfehler wie Heißrisse und grobes Korngefüge entstehen. Der Arbeitsbereich wird hierdurch eingeschränkt. Die lokale Werkzeuginnenkühlung bietet ein großes Potenzial zur Steigerung der Produktivität beim Aluminium-Strangpressen. Mit steigender Geometriekomplexität des zu fertigenden Strangpressprofils bzw. -werkzeugs ist das Einbringen von der Werkzeugkontur folgenden, oberflächennahen Kühlkanälen mittels konventioneller Fertigungsverfahren nicht möglich. Der Einsatz von Rapid-Tooling-Verfahren stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Überwindung dieser Problematik dar. |
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79 |
Christoph Becker
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. |
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78 |
Qing Yin Online verfügbar: Link
Der ebene Torsionsversuch ist ein Prüfverfahren für Blechwerkstoffe zur Bestimmung der Umformeigenschaften unter Scherbelastungen. Dieser Versuch hat den Vorteil, dass hohe Deformationen messbar sind. Zudem ist die Beanspruchung der Probe frei von störenden Kerbeffekten. Dennoch ist der ebene Torsionsversuch ein bisher selten verwendetes Verfahren, da die verfügbaren Auswertungsmethoden sehr aufwendig sind. Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist die Erarbeitung von neuen Prüf- und Auswertungsmethoden zur Etablierung dieses bisher selten genutzten Prüfverfahrens sowie die Erschließung weiterer Anwendungsmöglichkeiten. |
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Matthias Haase The direct conversion of aluminum alloy machining chips into finished or semi-finished products by hot extrusion is a promising approach to improve the energy balance of aluminum recycling and to overcome the problem of material loss during remelting. The aluminum chips are compacted to chip-based billets and extruded at an elevated temperature to chip-based aluminum extrudates. However, the mechanical properties of chip-based aluminum extrudates produced with conventional extrusion dies are often inferior compared to those of extruded cast billets. Critical factors to achieve sound bonding of the chips and therefore favorable mechanical properties of the chip-based extrudates, are the shear, pressure and strain affecting the chips during the extrusion process. |
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Daniel Pietzka Der Ausstoß des Klimagases CO2 und der Verbrauch natürlicher Energiequellen führen im Transportwesen zu steigenden Leichtbaubestrebungen, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Ein möglicher Ansatz ist die Verwendung von Verbundwerkstoffen. Durch einen Verbund können Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Ein vielversprechendes Verfahren zur Herstellung von endlos verstärkten Aluminiumprofilen ist das Verbundstrangpressen. Es werden dabei Verstärkungselemente in spezielle Kammerwerkzeuge geführt, die sich im Werkzeuginneren mit dem Aluminiumblockwerkstoff verbinden. Für Leichtbauwendungen ist bei dem Verfahren ein hoher Anteil der Verstärkungselemente im Profilquerschnitt anzustreben. Allerdings haben die Verstärkungselemente einen Einfluss auf den Prozess, wodurch der maximale Verstärkungsanteil begrenzt ist. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit ist, ein Prozessverständnis, abhängig vom Verstärkungsanteil, zu erlangen. Für die Umsetzung wird der Einfluss der Verstärkungselemente auf den Werkstofffluss und die resultierende Stempelkraft experimentell und numerisch analysiert. Ein analytisches Modell zur Beschreibung der Stempelkraft für das Verbundstrangpressen wurde abgeleitet. |
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Volkan Güley Recycling of aluminum chips by hot extrusion is a metal forming technique, which requires considerably less energy than conventional recycling by remelting. The aluminum chips sorted by alloy type were first chemically washed in a mid-alkaline bath and then completely dried in an industrial furnace, compacted to billets, heated up to extrusion temperature and directly extruded into finished products without remelting. This method utilizes not only significantly less energy compared to conventional recycling by remelting but also prevents the material loss that is typical in remelting of fine aluminum scrap in the form of chips. |
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2013 | ||
Aykut Canpolat Experimentelle und numerische Bewertung der Fließortbestimmung mittels Kreuzzugversuch |
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Mustafa Seckin Aydin Efficient Parameter Characterization for Hardening and Yield Locus Models for Sheet Metals |
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Muhammad Masood Hussain Polymer Injection Sheet Metal Forming – Experiments and Modeling |
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2012 | ||
Ben Khalifa, Nooman: Strangpressen schraubenförmiger Profile am Beispiel von Schraubenrotoren Berichter: Tekkaya, A. E.; Kleiner, M.; Palkowski, H |
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Kloppenborg, Thomas: Analyse- und Optimierungsmethoden für das Verbundstrangpressen Berichter: Brosius, A.; Awiszus, B.; Tekkaya, A. E. |
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Kwiatkowski, Lukas: Engen dünnwandiger Rohre mittels dornlosen Drückens Berichter: Tekkaya, A. E.; Kleiner, M.; Homberg, W. |
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Kolbe, Jörg: Thermisch beschichtete, faserverstärkte Polymerwerkzeuge für die Umformung höherfester Blechwerkstoffe Berichter: Tekkaya, A. E.; Kleiner, M.; Volk, W. |
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Jäger, Andreas: Strangpressen von Aluminiumprofilen mit prozessintegrierter umformtechnischer Weiterverarbeitung |
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Schuster, Andreas: Der Faserverlauf in umgeformten Stählen und seine Auswirkungen auf mechanische Eigenschaften |
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2011 | ||
Pham, Ha-Duong: Prozessauslegung zur Umformung von organisch beschichteten Blechen |
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Rauscher, Boris: Formschlüssig verbundene Metall-Kunststoff-Hybridbauteile durch Integration von Blechumformung und Spritzgießen |
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Cwiekala, Tim: Entwicklung einer Simulationsmethode zur zeiteffizienten Berechnung von Tiefziehprozessen |
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Hermes, Matthias: Neue Verfahren zum rollenbasierten 3D-Biegen von Profilen |
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2010 | ||
Gösling, Marco: Metamodell unterstützte Simulation und Kompensation von Rückfederungen in der Blechumformung |
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Karbasian, Hossein: Formgenauigkeit und mechanische Eigenschaften pressgehärteter Bauteile |
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2005 - 2009 | ||
Risch, Désirée: Energietransfer und Analyse der Einflussparameter der formgebundenen elektromagnetischen Blechumformung |
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Marré, Michael: Grundlagen der Prozessgestaltung für das Fügen durch Weiten mit Innenhochdruck |
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Becker, Dirk: Strangpressen 3D-gekrümmter Leichmetallprofile |
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Trompeter, Michael: Hochdruckblechumformung großflächiger Blechformteile |
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Psyk, Verena: Prozesskette Krümmen - Elektromagnetische Komprimieren - Innenhochdruckumformung für Rohre und profilförmigen Bauteile |
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Shankar, Ravi: Surface Reconstruction and Tool Path Strategies for Incremental Sheet Metal Forming |
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Ridane, Nader: FEM-gestützte Prozessregelung des Freibiegens |
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Dirksen, Uwe: Testumgebung zur Untersuchung von Prozessregelungen für das Drei-Rollen-Biegen mit virtuellem und realem Biegeprozess |
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Schomäcker, Michael: Verbundstrangpressen von Aluminiumprofilen mit endlosen metallischen Verstärkungselementen |
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Brosius, Alexander: Verfahren zur Ermittlung dehnratenabhängiger Fließkurven mittels elektromagnetischer Rohrumformung und iterativer Finite-Element-Analysen |
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Ewers, Roland: Prozessauslegung und Optimierung des CNC-gesteuerten Formdrückens |
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Langhammer, Thorsten: Untersuchungen zu neuen Konzepten für PKW-Kraftstoffbehälter |
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Schikorra, Marco: Modellierung und simulationsgestützte Analyse des Verbundstrangpressens |
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2000 - 2004 | ||
Beerwald, Charlotte: Grundlagen der Prozessauslegung und -gestaltung bei der elektromagnetischen Umformung |
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Jadhav, Sanjay: Basic Investigations of the Incremental Sheet Metal Forming Process on a CNC Milling Machine |
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Klimmek, Christian: Statistisch unterstützte Methodenplanung für die Hochdruck-Blechumformung |
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Krux, Rainer: Herstellung eigenschaftsoptimierter Bauteile mit der Hochdruck-Blechumformung und Analyse der induzierten Eigenspannungen |
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Wellendorf, Axel: Untersuchungen zum konventionellen und wirkmedienbasierten Umformen von komplexen Feinstblechteilen |
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Heller, Burkhard: Halbanalytische Prozess-Simulation des Freibiegens von Fein- und Grobblechen |
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Klaus, Alexander: Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit und der Prozesssicherheit des Rundens beim Strangpressen |
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Hellinger, Volker: Untersuchungen zur Methodik der Berechnung und Herstellung von leichten Stützkernverbunden |
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Rohleder, Martin: Simulation rückfederungsbedingter Formabweichungen im Produktentstehungsprozess von Blechformteilen |
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Homberg, Werner: Untersuchungen zur Prozessführung und zum Fertigungssystem bei der Hochdruckblechumformung |
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1995 - 1999 | ||
Arendes, D.: Direkte Fertigung gerundeter Aluminiumprofile beim Strangpressen |
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Austerhoff, N.: Integrierte Produkt- und Prozessgestaltung für die Herstellung von Blechbiegteilen |
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Kolleck, R.: Finite-Element-Simulation wirkmedienbasierter Blechumformverfahren als Teil einer virtuellen Fertigung |
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Weidner, T.: Untersuchungen zu Verfahren und Werkzeugsystemen der wirkmedienbasierten Blechumformung |
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Haase, F.: Eigenspannungen an dünnwandigen Bauteilen und Schichtverbunden |
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Chatti, S.: Optimierung der Fertigungsgenauigkeit beim Profilbiegen |
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Szücs, E.: Einsatz der Prozesssimulation bei der Entwicklung eines neuen Umformverfahrens - der Hochdruckblechumformung |
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Keßler, L.: Simulation der Umformung organisch beschichteter Feinbleche und Verbundwerkstoffe mit der FEM |
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Smatloch, Ch.: Entwicklung eines numerisch einstellbaren Werkzeugsystems für das Tief- und Streckziehen |
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Straßmann, T.: Prozessführung für das Walzrunden auf der Basis Neuronaler Netze |
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Sulaiman, H.: Erweiterung der Einsetzbarkeit von Gesenkbiegepressen durch die Entwicklung von Sonderwerkzeugen |
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Warstat, R.: Optimierung der Produktqualität und Steigerung der Flexibilität beim CNC-Schwenkbiegen |
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1990 - 1994 | ||
Greve, A.: Wissens- und datenbankbasiertes Beratungssystem für die FE-Simulation von Umformprozessen Reihe: Prozesssimulation in der Umformtechnik ( PSU ) Nr. 7; Herausgeber: Lange, K.; Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1994. |
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Maevus, F.: Rechnerintegrierte Blechteilefertigung am Beispiel des Gesenkbiegens |
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Reil, G.: Prozessregelung numerisch gesteuerter Umformmaschinen mit Fuzzy Logic |
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Adelhof, A.: Komponenten einer flexiblen Fertigung beim Profilrunden |
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Dierig, H.: CNC-Drücken mit adaptiver Regelung Fortsch. Ber. VDI Reihe 2 Nr.252, VDI-Verlag Düsseldorf 1992. |
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Schilling, R.: Finite-Elemente-Analyse des Biegeumformens von Blechen Reihe: Prozesssimulation in der Umformtechnik ( PSU ) Nr. 2; Herausgeber: Lange, K.; Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1992. |
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Fait, J.: Technologische Grundlagenuntersuchungen zur Erhöhung der Flexibilität des Schwenkbiegens Fortschr. Ber. VDI Reihe 2 Nr.207, VDI-Verlag Düsseldorf 1990. |
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Liewald, M.: Prozessführung numerisch gesteuerter Umformprozesse mittels algorithmischer und wissensbasierter Regler Fortschr. Ber. VDI Reihe 2 Nr.211, VDI-Verlag Düsseldorf 1990. |
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Rothstein, R.: Einsatz der Prozesssimulation zur Analyse und Weiterentwicklung von Gesenkbiegeverfahren Fortschr. Ber. VDI Reihe 2 Nr. 194, VDI-Verlag Düsseldorf 1990. |
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Steininger, V.: Eine Untersuchung zur FE-Simulation von Gesenkschmiedeprozessen Fortschr. Ber. VDI Reihe 2 Nr. 195, VDI-Verlag Düsseldorf 1990. |