Numerische und experimentelle Untersuchungen zum kombinierten Umformen von Organoblech und Stahldeckblechen unter Berücksichtigung der Verbundbildung

Autor*in: Hendrik Wester

ISBN: 978-3-69030-060-5

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2025

Herausgeber*in der Reihe: Bernd-Arno Behrens

Band-Nr.: IFUM 02/2025

Umfang: 156 Seiten, 97 Abbildungen

Schlagworte: Umformtechnik, Tiefziehen, Finite-Elemente-Methode, Faserverstärkte  Kunststoffe, Hybride Bauteile

Kurzfassung: Um den steigenden Anforderungen an leichte und zugleich hochbelastbare Bauteile gerecht zu werden, gewinnen hybride Materialsysteme zunehmend an Bedeutung. Hybride Bauteile aus Stahldeckblech und Organoblech bieten dabei die Möglichkeit, die jeweiligen Materialvorteile gezielt zu kombinieren. Die Kombination von Umformung und Verbundbildung ermöglicht dabei einen effizienten und serientauglichen Fertigungsprozess. Aufgrund stark unterschiedlicher Materialverhalten, ist die Prozessauslegung jedoch herausfordernd. Ziel der Arbeit war daher die Entwicklung und Validierung numerischer Modelle zur ganzheitlichen Abbildung kombinierter Umformprozesse für hybride Bauteile aus Stahldeckblech und Organoblech. Nach einer experimentellen Charakterisierung des Formänderungsverhaltens, der thermischen Eigenschaften sowie Kontakteigenschaften der verwendeten Materialien wurden geeignete Modelle entwickelt, parametrisiert und eine FE-Software implementiert. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Analyse und numerischen Berechnung der Verbundentwicklung im Prozess. Abschließend wurde die ganzheitliche Simulation durch zwei Laborprozesse validiert.