Herstellung komplexer Karosseriebauteile mit hohen Anforderungen an Geometrie und Leichtbau: AP&T zeigt die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet des Werkzeugbaus für die Warmumformung von hochfestem Aluminium
Mithilfe der Produktionstechnologie von AP&T zum Warmumformen von Aluminium können Karosseriekomponenten, die traditionell aus mehreren gefügten Teilen bestehen, in einem einzigen Umformschritt hergestellt werden. Diese Technologie ermöglicht „net shape forming“ und verkürzt so die Produktionszeit und senkt die Kosten von Automobilherstellern. Um die Möglichkeiten aufzuzeigen, führte AP&T ein Entwicklungsprojekt durch, um ein Umformwerkzeug für die Warmumformung eines komplexen Bauteils zu konstruieren und herzustellen.
Das Ergebnis dieses Projekts ist ein konkretes Beispiel dafür, was AP&T der Automobilindustrie bieten kann, wenn es um den effizienten Bau leichterer und sichererer Automobile zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes und der Auswirkungen zusätzlicher Systemkosten für die Elektrifizierung geht.
„Ziel war es, einen Türrahmen aus einem einzigen warmumgeformtem Aluminiumblech vom Typ AA6xxx und AA7xxx herzustellen – eine anspruchsvolle Aufgabe sowohl aus technischer als auch qualitativer Sicht“, erklärt Dr. Michael Machhammer, AP&T Manager Development Processes & Tooling.
Eine konventionell gefertigte Türrahmenkomponente in herkömmlichem Design besteht normalerweise aus mehreren einzeln geformten Teilen, die zusammengefügt werden. Die Aufgabe der Entwicklungsingenieure von AP&T im schwedischen Ulricehamn bestand darin, ein Vorführbauteil zu konstruieren und zu fertigen, das einen hohen Grad an Komplexität aufweist, wie dies bei endkonturgeformten Türrahmen und Türinnenkomponenten Voraussetzung ist.
Zur Bestimmung der Bauteilgeometrie wurde mit FEM-Blechumformungssimulation in mehreren Designschleifen gearbeitet, um die komplexeste Form zu finden. Die für die Simulation erforderlichen Eingabeparameter, wie temperaturabhängige Materialeigenschaften, der Wärmeübergang zwischen Werkzeug und Blech sowie das tribologische Verhalten während des Umformvorgangs, wurden vorab in mehreren Entwicklungsprojekten bestimmt. Anschließend wurde das Werkzeug gefertigt und in der Testlinie von AP&T für Warmumformversuche mit hochfesten Aluminiumlegierungen eingesetzt.
„Das Entwicklungsprojekt wurde innerhalb eines strikten Zeit- und Budgetrahmens erfolgreich durchgeführt. Abgesehen davon, dass die verbesserte Formbarkeit beim Einsatz von Warmumformungsprozessen zur Herstellung von hochfesten Aluminiumteilen mit komplexer Geometrie nachgewiesen wurde, werden die hierbei gewonnenen Erkenntnisse bei aktuellen und zukünftigen Kundenprojekten von großem Wert sein“, so Dr. Michael Machhammer.
Weitere Informationen zur Produktionslösung von AP&T für die Warmumformung von hochfestem Aluminium finden Sie hier.