Skip to content
Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter August 22, 2017

Inkrementelle elektromagnetische Umformung

Numerische und experimentelle Prozessanalyse

Incremental Electromagnetic Forming
Numerical and Experimental Process Analysis
Maik Linnemann, Christian Scheffler, Petr Kurka, Verena Psyk and Dirk Landgrebe

Kurzfassung

Die Herstellung kleiner Losgrößen bedeutet häufig einen hohen Zeit- und Kostenaufwand im Vergleich zu den erzielten Einnahmen. Mit der Kombination von inkrementeller und elektromagnetischer Umformung wurde ein geeignetes Verfahren zur Überwindung dieser Herausforderungen untersucht. Es wurden passende Fertigungsparameter identifiziert und eine gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment nachgewiesen.

Abstract

The production of small lot sizes implies high time and cost efforts. A suitable method for conquering these challenges was investigated with the combination of incremental and electromagnetic forming. Appropriate parameters have been identified and a good agreement of simulation and experiment has been demonstrated.


Dipl.-Ing. Maik Linnemann, geb. 1988, studierte Mikrotechnik/Mechatronik mit der Fachrichtung Antriebs- und Bewegungstechnik an der Technischen Universität in Chemnitz. Seit 2015 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz angestellt. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der elektromagnetischen Umformung. Hauptsächlich beschäftigt er sich dabei mit inkrementeller elektromagnetischer Umformung und deren Automatisierung.

Dipl.-Ing. Christian Scheffler, geb. 1982, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Chemnitz und der Hochschule Mittweida (FH). Seit 2009 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz in den Bereichen Werkzeugmaschinenmechatronik und elektromagnetischer Umformung.

Dipl.-Ing. Petr Kurka, geb. 1976, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Chemnitz und der Westböhmischen Universität Pilsen. Seit 2001 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz angestellt. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der elektromagnetischen Umformung.

Dr.-Ing. Verena Psyk, geb. 1977, studierte Maschinenbau an der Universität Dortmund. Anschließend promovierte sie am Institut für Umformtechnik und Leichtbau der TU-Dortmund auf dem Gebiet der elektromagnetischen Umformung. Seit 2012 leitet sie die Gruppe Elektromagnetumformung des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz.

Prof. Dr.-Ing. Dirk Landgrebe, geb. 1966, studierte Maschinenbau mit den Schwerpunkten Fertigungstechnik und Fertigungslogistik an der Universität Hannover. Im Jahr 1993 wechselte er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter und später Leiter „Bereich Umformtechnik“ an die Universität der Bundeswehr in Hamburg und promovierte im Jahr 2000 ebendort auf dem Gebiet der Kaltumformung. Von 1999 bis 2004 war er bei der Hirschvogel Automotive Group als Leiter „Forschung und Entwicklung“ tätig, bevor er ab dem Jahr 2005 als General Manager von Hirschvogel Automotive Components den Aufbau eines neuen Produktionsstandortes in Pinghu/China verantwortete. Im Oktober 2014 folgte er dem Ruf an die Professur für „Umformendes Formgeben und Fügen“ der Technischen Universität Chemnitz und wurde gleichzeitig Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU).


References

1. PsykV.; RischD; KinseyB. L.; TekkayaA. E.; KleinerM.: Electromagnetic Forming – A Review. Journal of Materials Processing Technology211 (2011) 5, S. 78782910.1016/j.jmatprotec.2010.12.012Search in Google Scholar

2. BeerwaldC.Grundlagen der Prozessauslegung und -gestaltung bei der Elektromagnetischen Umformung. Dissertation, Technische Universität Dortmund, Institut für Umformtechnik und Leichtbau, Dortmund 2005Search in Google Scholar

3. El-MagdE.; AbouridaneM.: High Speed Forming of the Light-Wheigt Wrought Alloys. In: Proceedings of the 1st International Conference on High Speed Forming – ICHSF, Dortmund 2004, S. 312Search in Google Scholar

4. GolovashchenkoS. F.: Springback Calibration Using Pulsed Electromagnetic Field. In: AIP Conference Proceedings 778, 284 (2005); 10.1063/1.2011234Search in Google Scholar

5. SahaP. K.: Electromagnetic Forming of Various Aircraft Components. SAE Technical Papers114 (2005) 1, S. 999100910.4271/2005-01-3307Search in Google Scholar

6. TaebiF.; DemirO. K.; StiemerM.; PsykV.; KwiatkowskiL.; BrosiusA.; BumH.; TekkayaA. E.: Dynamic Forming Limits and Numerical Optimization of Combined Quasi-static and Impulse Metal Forming. Computational Materials Science (2012) 54, S. 293302; 10.1016/j.commatsci.2011.10.008Search in Google Scholar

7. DickeW.: Zur Berechnung von optimalen Werkzeugen für das elektromagnetische Umformen. Dissertation, Universität Hannover, Hannover, 1968Search in Google Scholar

8. HirtG.: Begründung eines Schwerpunktprogramms. Modellierung inkrementeller Umformverfahren. Saarbrücken, 2002Search in Google Scholar

9. LeachD.: A New Incremental Sheet Forming Process for Small Batch and Prototype Parts. In: Proceedings of the 9th International Conference on Sheet Metal – SHEMET, 2001, Leuven, Belgium, April 2001, S. 165170Search in Google Scholar

10. PowellN.: Incremental Forming of Flanged Sheet Metal Components without Dedicated Dies. Journal of Engineering Manufacture206 (1992), S. 414710.1243/PIME_PROC_1992_206_054_02Search in Google Scholar

11. MeierH.; SmukalaV.; BuffB.: Roboterbasierte inkrementelle Blechumformung – Bauteilgenauigkeitssteigerung in einem automatisierten industriellen Gesamtkonzept. wt Werkstattstechnik online98 (2008) 10, S. 831836Search in Google Scholar

12. CerroI.; MaidaganE.; AranaJ.; RodriguezP. P.: Theoretical and Experimental Analysis of the Dieless Incremental Sheet Forming Process. Journal of Material Processing Technology177 (2006) 1–3, S. 40440810.1016/j.jmatprotec.2006.04.078Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-08-22
Erschienen im Druck: 2017-08-18

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

Scroll Up Arrow