Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen · Schuler Hydroforming. FU_BE 28 VDI: Neue...

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VDI: Neue Fertigungsverfahren

Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Lehrstuhl für Fertigungstechnik und WerkzeugmaschinenWerkzeugmaschinen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel

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VDI: Neue Fertigungsverfahren

Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

IHU IHU –– FügenFügenPrinzipien Prinzipien –– Beispiele Beispiele -- PotenzialePotenziale

VDI Fachausschuss - Sitzung„Neue Fertigungsverfahren“

19. November 2004Prof. Dr.- Ing. Bernd Engel

Quelle: Schuler Hydroforming

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Verfahrensdarstellung

Varianten zum Fügen mit Innenhochdruck

Übersicht

Anwendungen und Verfahrensbeispiele

Potenziale

Folien unter: www.mb.uni-siegen.de/fw

pipi

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Umformen mit flüssigenWirkmedien

Innenhochdruck-Umformen von

Hohlprofilen

Innenhochdruck-Umformen von

Blechen

Innenhochdruck-Umformen

Tiefziehen mit flüs-sigen Wirkmedien

Quelle: VDI Richtlinie 3146, Blatt 1

Einordnung des Verfahrens

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Innenhochdruck-Umformen

Innenhochdruck-Verfahren

Innenhochdruck-Trennen

V erfahrensvarianten

Innenhochdruck-Fügen

Quelle: VDI Richtlinie 3146, Blatt 2

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Innenhochdruck-Fügen von Profilen

Innenhochdruck-Fügen

V erfahrensvarianten

Innenhochdruck-Fügen Blech-/Blechteil

Fügen Anbindungselemente

Innenhochdruck-Fügen Profil/Blechteil

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Innenhochdruck-Fügen

formschlüssigeVerbindung

lokal

kraftschlüssigeVerbindung

flächig

Verfahrensvarianten

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung

p ip i

pipi

Kraftschlüssige Profilverbindung

Aussenprofil

InnenprofilEinlegeposition Umformen + Weiten

Quelle: PtU Darmstadt

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Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung

Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003

Daimler Chrysler

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Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung

Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003 Quelle: MUBEA

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Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung

Aufweitsonden und Prinzipskizze Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003

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Innenhochdruck-Fügen

kraftschlüssigeVerbindung

flächig

formschlüssigeVerbindung

lokal

Verfahrensvarianten

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung

p ip i

p ip i

Formschlüssige Profilverbindung

Aussenprofil Werkzeugoberteil

InnenprofilEinlegeposition Umformen + Weiten

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Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung

p ip i

p ip i

Formschlüssige Profilverbindung

A

A

A

A

A

A

A

A

Einlegeposition Umformen + Weiten

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Einlegeposition. Evtl. Aufbringen Aussenteil vor dem Biegen und Vorformen

1

2

Nach Biegen und Vorformen Nach Schliessen des Oberwerkzeuges beim IHU

3

Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung

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Fügen beim IHU - Vorgang

Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung

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Innenhochdruck-Fügen von Profilen

Innenhochdruck-Fügen

IHU-Fügen von Blechen

Innenhochdruck-Fügen Profil/Blechteil

Innenhochdruck-Fügen Blech-/Blechteil

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Innenhochdruck-Fügen

flächig

kraftschlüssigeVerbindung

formschlüssigeVerbindung

lokal

IHU-Fügen von Blechen

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IHU-Fügen von Blechen

p ip i

p ip i

Partielles form- und kraftschlüssiges Verbinden durch IHU von außen nach innen (ungelochtes Blech)

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IHU-Fügen von Blechen

p ip i

p ip i

Partielles form- und kraftschlüssiges Verbinden durch IHU von außen nach innen (gelochtes Blech)

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IHU-Fügen von Blechen

p ip i

p ip i

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IHU-Fügen von Blechen

IHU-Bauteil

Blechteil

Stempel

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IHU-Fügen von Blechen

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s0

Formschluss der Platinen

Versagen durch Bersten

Anpassen der Stempelgeometrie

IHU-Fügen von Blechen

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

s0

Formschluss der Platinen

versagensfrei

IHU-Fügen von Blechen

s1

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Vorteile des IHU-Fügens

Anbindungsflächen unterliegen keinen besonderen Toleranzansprüchen

Fügespalt wird durch Umformung bis auf Kontaktfläche minimiert – flächige Anlage der Bauteile

Fügeprozess ist in IHU-Prozess integrierbar: Verkürzung Prozesskette

Sehr hohe Toleranz der Baugruppe: kein Wärmeeintrag

Partielles Fügen ideal zur Fixierung und der Möglichkeit für einseitige „schonende“ Schmelzfügetechnik

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Beispiel für kraft- und formschlüssiges Fügen

Schuler Hydroforming

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Anbindungsflächen unterliegen keinen besonderen Toleranzansprüchen

Fügespalt wird durch Umformung bis auf Kontaktfläche minimiert – flächige Anlage der Bauteile

Vorteile des IHU-Fügens

IHU – Bauteil

Blech

Fügespalt

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Potentiale

Fügeprozess ist in IHU-Prozess integrierbar: Verkürzung Prozesskette

Abbildung

Abbildung

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Anbindung Flansche

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Fügen mit Innenhochdruck-Umformen

Oberwerkzeug

Blechhalter

IHU-Bauteil

Unterwerkzeug

Anbindung Halter

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