Prozessstabilität
Innenhochdruckumformen von dünnwandigen Bauteilen

Ein Gastbeitrag von Pierre Fischer, Andreas Grundmann und Thomas Reuter 3 min Lesedauer

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Im Bereich der Innenhochdruckumformung ist eine gestiegene Nachfrage nach Bauteilen mit Wanddicken kleiner 1,0 Millimeter zu verzeichnen. Die erschwerte Prozessgestaltung infolge des dünnwandigen Designs kann mit Hilfe einer erarbeiteten Anwendungsmatrix bauteilspezifisch vereinfacht werden.

Versuchsaufbau Polymerdichtring.
Versuchsaufbau Polymerdichtring.
(Bild: ICM)

Herkömmlich greifen die Stempeldichtungen beim Innenhochdruckumformen an den Halbzeug-Stirnflächen durch plastische Deformation ein. Die geringen Querschnittsflächen und die verhältnismäßig großen Geometrietoleranzen der rohrförmigen Halbzeuge erschweren eine präzise und sichere Prozessführung. Zudem besteht die Gefahr des Knickens beim übermäßigen Zustellen der Axialstempel infolge hoher Schlankheitsgrade. Daher ist es in einem Projekt des ICM - Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. Ziel, eine Anwendungsmatrix zu erarbeiten, welche die Auswahl der entwickelten Dichtprinzipien anhand der bauteilspezifischen IHU-Prozesse vereinfacht.

Das Dichten von rohrförmigen Halbzeugen wird in der Industrie häufig stirnseitig mittels Stufe oder Ringzacke realisiert. Für die Umsetzung bei dünnwandigen Bauteilen müssen jedoch weitere Varianten, wie die konische Dichtung, der Polymerdichtring oder die Keilelementdichtung verwendet werden. Die Klassifizierung dieser erfolgt anhand eines, für die Innenhochdruckumformung typischen T-Stück-Bauteils durch Variation der Prozessparameter maximaler Wirkmediendruck, Nachschiebewege der Axialstempel sowie auszuformende Domhöhe. Die Beziehung der veränderlichen Größen zu den erzielten Bauteilgeometrien sowie den ausgelesenen Pressenwerten lassen dann Rückschlüsse auf die Tauglichkeit bei den bauteilspezifisch differierenden Anforderungen zu.

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