Entwicklung der Verfahrenstechnik zum modularen Walzprofilierbiegen

Die Motivation der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines kombinierten Fertigungsverfahrens aus Walzprofilier- und Biegetechnik (WAPRO-BI). Dieses stellt eine Maschinentechnik zur Verfügung zur Herstellung von komplexen partiell offenen und geschlossenen Mehrkammerprofilbauteilen mit Nebenformelementen für den Karosseriebau, die in Längsrichtung multiradiengebogen und zusätzlich um die Längsachse tordiert sind. Aus dieser Motivation abgeleitet ist das Ziel der Arbeit die Erforschung von Potentialen zur Erweiterung der Verfahrensgrenzen des konventionellen Mehrrollenbiegens auf Basis der Interaktion zwischen Biege- und Walzprofilieroperation und den damit einhergehenden charakteristischen Spannungs- und Dehnungszuständen. Zur Zielerreichung wurden Prozessuntersuchungen in den Einzeldisziplinen der Walzprofilier- und Biegetechnik vorgenommen und Prozessfenster und -grenzen ermittelt. Als Verfahren konnten identifiziert werden: Verfahren 1: "Biegen mit aktiv erzeugter Bandkantendehnung", Verfahren 2: "Mehrrollenbiegeverfahren" , Verfahren 3: "Mehrrollenbiegeverfahren mit vorgekrümmter Halbzeuggeometrie" und Verfahren 4: "Biegen mit axial überlagerter Zugspannung". Es konnte nachgewiesen werden, dass der Einsatz unterschiedlicher Biegeverfahren die Grenze der Faltenbildung beim konventionellen Mehrrollenbiegeverfahren erweitert in Richtung kleinerer Biegeradien. Abschließend steht ein Methodenplan für das WAPRO-BI-Verfahren bereit, der auf Basis des Biegeradius als führender Prozessgröße die Auswahl eines geeigneten Biegeverfahrens festlegt. Für die Auslegung und Berechnung der erforderlichen Verfahrensparameter in den Einzelverfahren (1-4) liegen jeweils weitere verfahrensspezifische Prozessfenster und Methodenpläne vor.