Umformen strukturierter Platinen mit dem Multibran-Verfahren

Der Einsatz strukturierter Bleche stellt ein großes Potential für den Leichtbau dar. Wirkmedienunterstützte Tiefziehverfahren versprechen gegenüber dem Tiefziehen mit starren Werkzeugen viele Vorteile zur Umformung solcher Bleche. Bei diesen Verfahren wird die Blechplatine zwischen einem starren Formstempel oder einer Matrize und einem Wirkmedium umgeformt. Bei dem MULTIBRAN-Verfahren besteht die flexible Werkzeughälfte aus mehreren Elastomermembranen. Die Funktion des Ziehrings wird von den Membranen übernommen, die sich flexibel jeder Oberflächenbeschaffenheit anpassen, so dass das Blech unabhängig von Wanddickensprüngen und Schweißnähten mit einer gleichmäßigen Flächenpressung beaufschlagt wird. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden Grundlagen zur Umformung von werkstoffmechanisch oder geometrisch strukturierten Platinen mit dem MULTIBRAN-Verfahren erarbeitet. In experimentellen und numerischen Untersuchungen zur Umformung geometrisch strukturierter Platinen wurden die Einflußfaktoren auf die Membranbelastung ermittelt und die auftretenden Membrandehnungen quantifiziert. Zur Erweiterung des Prozessfensters beim Tiefziehen komplexer Bauteilgeometrien wurde der Einsatz von werkstoffmechanisch strukturierten Platinen experimentell und numerisch untersucht. Auf der Basis experimenteller Untersuchungen zur Radienausformung wurde der Einfluß der wesentlichen Prozessparameter auf den Radius in einem Modell zusammengefasst, mit dem sich der erforderliche Kalibrierdruck berechnen lässt.