SIBUform - Steigerung der Produktivität und des Anwendungsspektrums bei inkrementeller Blechumformung durch Kombination mit Streckziehen

Blechbauteile werden in vielen Bereichen der Technik als Leichtbaustrukturen eingesetzt, die in Großserie sehr kostengünstig gefertigt werden können. Infolge der hohen Gestaltungsfreiheit sind sie häufig auch Träger des individuellen Designs und Markenimages für viele Produkte. Aufgrund eines sich deutlich abzeichnenden Trends zu zunehmender Variantenvielfalt sinken die Seriengrößen, und es besteht hoher Bedarf an Fertigungsverfahren, mit denen auch geringere Seriengrößen mit minimalen Werkzeugkosten effizient hergestellt werden können. Damit würde gleichzeitig der Forderung nach drastischer Verkürzung der Vorlaufzeit für die Umsetzung vom CAD-Modell bis zum ersten Bauteilmuster Rechnung getragen. Seit einigen Jahren wird mit dieser Zielsetzung die inkrementelle Blechumformung (IBU) mit CNC-gesteuerter kinematischer Formgebung entwickelt. Trotz beeindruckender Erfolge kann sich das Verfahren bislang vor allem aufgrund der hohen Stückzeiten und einer geometrieabhängigen Ausdünnung noch nicht durchsetzen. Beide Grenzen sollen im Projekt durch eine Integration der Verfahren inkrementelle Blechumformung und Tangentialstreckziehen in einer hybriden Maschine überwunden werden. Hierzu soll ausgehend von einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum durch Integration von Streckzieheinheiten eine entsprechende Versuchsmaschine aufgebaut werden, mit der die Verfahrenstechnologie bis hin zur Herstellung komplexer Strukturbauteile aus maßgeschneiderten Halbzeugen (Tailor Welded Blanks, Tailor Rolled Blanks) entwickelt werden soll.

Dazu gehört auch die Übertragung des gewonnenen Prozesswissens in eine CAM-Umgebung als Voraussetzung für eine spätere effiziente industrielle Verfahrensanwendung. Den anstehenden Aufgaben aus Umformtechnik, Werkzeugmaschinenbau, CAM, Produktionssystematik und Bauteilanwendung wird das Konsortium durch Beteiligung geeigneter Partner aus Industrie und Forschung gerecht. Aufbauend auf umfangreicher IBU-Erfahrung des IBF/RWTH erfolgt in Zusammenarbeit mit dem mittelständischen Werkzeugmaschinenbauer EiMa und dem WZL/RWTH die Realisierung der Versuchsmaschine am IBF. Die damit im Laufe des Projektes gewonnenen Prozesskenntnisse werden gemeinsam mit dem Softwarehersteller iCASOD GmbH und der Unigraphics Solutions GmbH als assoziiertem Partner in CAM-Algorithmen überführt. Die großen Anwendungsbranchen Luftfahrt und Fahrzeugbau werden insbesondere durch EADS und die AUDI AG vertreten, die IBU auch im eigenen Hause untersuchen. Als assoziierter Partner vertritt die Beauvary GmbH in Ergänzung dazu den Schiffsbausektor. Weitere Partner vertreten die Halbzeugherstellung (Muhr und Bender KG) und unterstützen als assoziierte Partner in ihrer Funktion als Verbandsinstitut die Marktverbreitung (FOSTA e.V.).