Short-Cycle-Stretchforming Weiterentwickelte Simulationsmethoden machen SCS-Verfahren effizienter

Bei der Herstellung von Außenhautbeplankungen für die Autoindustrie sind bekannte Streckziehverfahren für den Großserieneinsatz wenig effizient und recht teuer. Steigende Qualitätsstandards erfordern Verfahren, die vordefinierte Bauteileigenschaften ermöglichen. Am Stuttgarter Institut für Umformtechnik wurde eine Technik entwickelt, die sich als SCS (Short-Cycle-Stretchforming) etabliert hat.

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IFU Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart

Im Rahmen von Entwicklungsarbeiten zusammen mit der ESI-GmbH aus Eschborn werden neuere Methoden für die effiziente Prozessauslegung eines auf der SCS-Technologie basierten Umformwerkzeugs entwickelt. Ein effizienter Umformprozess und ein einfaches und kostengünstiges Werkzeugkonzept sind für die SCS-Technik kennzeichnend. Insbesondere in Zeiten stetig zunehmenden Rohstoff- und Energiemangels bieten innovative Technologien eine Alternative zu den klassischen Fertigungsverfahren der Umformtechnik.

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Für die effiziente Prozessauslegung eines auf SCS-Technik basierten Umformwerkzeugs spielt dabei die Vorgabe validierter Eingangsparameter für die Reproduzierbarkeit der Simulationsergebnisse gegenüber dem experimentellen Einsatz die entscheidende Rolle. Das Ziel der Entwicklungsarbeit besteht darin, auf der Basis von standardisierten experimentellen Testverfahren die Sicherheit der FEM-basierten Vorhersagen zum Prozessablauf im SCS-Verfahren weiter zu optimieren.

Entwicklung der SCS-Technologie

Das Funktionsprinzip des Verfahrens basiert auf Biege- und Reibvorgängen beim Ziehen eines Blechabschnittes über einen Ziehkantenradius. Die wesentliche Funktion des Werkzeugkonzeptes erfüllen hierbei mehrere ineinandergreifende konvexe Formelemente.

Durch die spezifische Konstellation gezielt dimensionierter Ziehkantenradien einzelner Form-elemente wird ein kontrollierter Blecheinzug in den Formelementeverbund ermöglicht und damit eine Zugkraft am Platinenrand eingeleitet. Einander gegenübergestellt, ermöglichen derartige Werkzeuggeometrien ein kontrolliertes Recken von Blechen. An einem Prototypwerkzeug konnte dieser Funktionsmechanismus erstmals experimentell nachgewiesen werden.

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