Komplexe Karosseriebauteile mit hohen Anforderungen an Geometrie und Leichtbau

AP&T Komplexe Karosseriebauteile mit hohen Anforderungen an Geometrie und Leichtbau

06.03.2020 | Redakteur: M.A. Frauke Finus

AP&T hat jetzt seine neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet des Werkzeugbaus für die Warmumformung von hochfestem Aluminium vorgestellt.

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Das Vorführbauteil von AP&T weist einen hohen Grad an Komplexität auf, wie dies bei endkonturgeformten Komponenten wie Türrahmen und Türinnenformen Voraussetzung ist.
(Bild: AP&T)

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, wie AP&T mitteilt. 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, wie es heißt.

Das Ergebnis dieses Projekts sei 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 gehe. „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.

Mehrere Designschleifen durchlaufen

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.

AP&T hat die weltweit erste Produktionsanlage für die Warmumformung von Aluminium mit dem neuen Verfahren HFQ an Cipco in Großbritannien ausgeliefert. Die Anlage ist für die Herstellung von leichten Bauteilen für die Automobilindustrie vorgesehen.

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