Numerische Berechnung einer integrierten Wärmebehandlung für das Gleitziehbiegen von Profilen und die experimentelle Umsetzung Translated title: Numerical Calculation and Experimental Realization of an Integrated Heat Treatment for a Draw Bending Process

Kurzfassung

Mithilfe des Umformverfahrens Gleitziehbiegen lässt sich eine sehr große Bandbreite von Profilbauteilen mit variablen Querschnitten unter Nutzung einer Umformanlage und eines Werkzeugsatzes herstellen. Eine lokale Wärmebehandlung kann bei gleichbleibendem Bauteilgewicht zu einer partiellen Erhöhung der Festigkeit in den entsprechenden Bauteilbereichen genutzt werden. Im Rahmen dieser Untersuchungen wird die prinzipielle Machbarkeit der Festigkeitssteigerung von Profilen experimentell und numerisch aufgezeigt. Nach der simulationsgestützten Auslegung des Gleitziehbiegeprozesses mit einer integrierten Wärmebehandlung wird die Versuchseinrichtung vorgestellt. Mithilfe der Finite-Element (FE)-Berechnungen des gesamten Verfahrensablaufs konnten Informationen bezüglich der Prozessparameter und geeigneter Erwärm- und Abkühlstrategien geliefert werden. Diese wurden in der Auslegungs- und Konstruktionsphase des Versuchsaufbaus genutzt. Abschließend wurde der numerisch ausgelegte Prozess umgesetzt und so die Ergebnisse der Simulation validiert.

Abstract

With the help of the forming process of draw bending, a very wide range of profile components with variable cross sections can be established by using only one forming system and only one tool set. A local heat treatment can be used for a partial adjustment of the strength in the corresponding areas of the component at the same weight. This paper focuses on the simulation-based design of a combined draw bending process with a built-in heat treatment. Information regarding the process parameters and appropriate heating and cooling strategies could be provided with the help of FE calculations of the entire procedure before the design and construction phase of the experimental setup. Finally, the calculated designed process was experimentally achieved and validated.