Neue Umformstrategien zur gezielten Beeinflussung der Wanddickenverteilung bei unsymmetrischer inkrementeller Blechumformung mit CNC-Werkzeugmaschinen

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Die unsymmetrische inkrementelle Blechumformung mit CNC-Werkzeugmaschinen (IBU) ist ein innovativer Ansatz zur wirtschaftlichen Herstellung komplex geformter Blechbauteile für Prototypen und Kleinserien. Hauptvorteile sind ein extrem niedriger Werkzeugaufwand und sehr kurze Zeiten vom CAD-Entwurf zum ersten fertigen Bauteil. Hauptnachteil ist eine erhebliche Ausdünnung im Bereich steiler Zargen, da bei den bekannten Umformstrategien die gesamte Umformung lokal und ausschließlich aus der Blechdicke erfolgt. Dieser Umstand beschränkt die möglichen Anwendungsfälle gravierend. Bauteile mit lokalen Neigungen von 45° weisen dort bereits eine Ausdünnung von etwa 30% auf; bei Winkeln um 60° führt die Standard Umformstrategie bei den meisten Werkstoffen zu Rissen. Eine Voraussetzung für den industriellen Einsatz dieses Verfahrens ist daher eine umfassende Weiterentwicklung der bislang bekannten Umformstrategien mit dem Ziel, die Gestaltungsmöglichkeiten zu erweitern und die Wanddicke gezielt beeinflussen zu können. Zu diesem Themenfeld existieren aus Voruntersuchungen verschiedene empirische Ansätze und Ideen. Diese sollen im beantragten Projekt systematisch untersucht, weiterentwickelt und bewertet werden. Im Zusammenspiel mit begleitender Simulation führen die überwiegend experimentellen Arbeiten zu einem besseren Verständnis der empirischen Ansätze und ermöglichen eine zielgerichtete Weiterentwicklung der erforderlichen Anlagentechnik.