FORWERKZEUG

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND FLEXIBLE WERKZEUGSYSTEME

C3: Alternative Verfahren und Werkstoffe für flexible Umformwerkzeugsegmente

Arbeitsfeld:

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes werden Umformwerkzeugsegmente, bestehend aus Niederhalter, Stempel und Matrize, mit Hilfe unterschiedlicher RP-Technologien generativ aus entsprechenden alternativen Werkstoffen hergestellt. Für Referenzuntersuchungen werden auch Werkzeuge aus Zamak indirekt (Sandsintern der Gießform) und konventionell aus Stahl gefertigt. Sowohl die durch Tiefziehen erreichbare Blechteilqualität, als auch der sich einstellende Werkzeugzustand werden in Abhängigkeit der produzierten Stückzahl erfasst und einander gegenübergestellt. Ziel ist die Ermittlung der maximal erreichbaren Stückzahl und die Untersuchung von Verschleißerscheinungen für unterschiedliche Werkzeug-Blechteil-Werkstoffpaarungen, die zu einem endgültigen Versagen des Werkzeugs führen. In Abhängigkeit der Verschleißerscheinungen am Werkzeug und der produzierten Stückzahl werden die Maßhaltigkeit und die Oberflächenrauhigkeit der Blechteile und Werkzeugaktivelemente ausgewertet. Für die Untersuchungen wird eine asymmetrische Rechteckgeometrie mit unterschiedlichen Eckenradien gewählt, um geometrieabhängigen Verschleiß im Werkzeug der Maßabweichung im Blechteil gegenüberzustellen. Durch den Einsatz unter-schiedlicher Eckenradien wird ein Zusammenhang zwischen maximaler Stückzahl bei definierter Blechteilqualität und minimal einsetzbaren Eckenradien ermittelt sowie das abrupte Versagen der Werkzeuge. Für die Untersuchungen wird ein am utg vorhandenes Folgeverbundwerkzeug verwendet, das Stückzahlen bis ca. 100.000 in angemessener Zeit ermöglicht. Letztendlich ist es möglich in Abhängigkeit der geforderten Stückzahl, der Teilegeometrie und der verwendeten Blechwerkstoffe den am besten geeigneten Werkzeugwerkstoff und somit die Herstellungstechnologie auszuwählen, um eine bestimmte Blechteilqualität gewährleisten zu können.