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FU_BE 1
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Lehrstuhl für Fertigungstechnik und WerkzeugmaschinenWerkzeugmaschinen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel
FU_BE 2
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU IHU –– FügenFügenPrinzipien Prinzipien –– Beispiele Beispiele -- PotenzialePotenziale
VDI Fachausschuss - Sitzung„Neue Fertigungsverfahren“
19. November 2004Prof. Dr.- Ing. Bernd Engel
Quelle: Schuler Hydroforming
FU_BE 3
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Verfahrensdarstellung
Varianten zum Fügen mit Innenhochdruck
Übersicht
Anwendungen und Verfahrensbeispiele
Potenziale
Folien unter: www.mb.uni-siegen.de/fw
pipi
FU_BE 4
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Umformen mit flüssigenWirkmedien
Innenhochdruck-Umformen von
Hohlprofilen
Innenhochdruck-Umformen von
Blechen
Innenhochdruck-Umformen
Tiefziehen mit flüs-sigen Wirkmedien
Quelle: VDI Richtlinie 3146, Blatt 1
Einordnung des Verfahrens
FU_BE 5
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Verfahren
Innenhochdruck-Trennen
V erfahrensvarianten
Innenhochdruck-Fügen
Quelle: VDI Richtlinie 3146, Blatt 2
FU_BE 6
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Fügen von Profilen
Innenhochdruck-Fügen
V erfahrensvarianten
Innenhochdruck-Fügen Blech-/Blechteil
Fügen Anbindungselemente
Innenhochdruck-Fügen Profil/Blechteil
FU_BE 7
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Fügen
formschlüssigeVerbindung
lokal
kraftschlüssigeVerbindung
flächig
Verfahrensvarianten
FU_BE 8
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung
p ip i
pipi
Kraftschlüssige Profilverbindung
Aussenprofil
InnenprofilEinlegeposition Umformen + Weiten
Quelle: PtU Darmstadt
FU_BE 9
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung
Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003
Daimler Chrysler
FU_BE 10
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung
Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003 Quelle: MUBEA
FU_BE 11
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Kraftschlüssige Wellen-Nabenverbindung
Aufweitsonden und Prinzipskizze Quelle: IMW-Institutsmitteilung Nr. 28 2003
FU_BE 12
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Fügen
kraftschlüssigeVerbindung
flächig
formschlüssigeVerbindung
lokal
Verfahrensvarianten
FU_BE 13
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung
p ip i
p ip i
Formschlüssige Profilverbindung
Aussenprofil Werkzeugoberteil
InnenprofilEinlegeposition Umformen + Weiten
FU_BE 14
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung
p ip i
p ip i
Formschlüssige Profilverbindung
A
A
A
A
A
A
A
A
Einlegeposition Umformen + Weiten
FU_BE 15
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Einlegeposition. Evtl. Aufbringen Aussenteil vor dem Biegen und Vorformen
1
2
Nach Biegen und Vorformen Nach Schliessen des Oberwerkzeuges beim IHU
3
Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung
FU_BE 16
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Fügen beim IHU - Vorgang
Formschlüssige Wellen-Nabenverbindung
FU_BE 17
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Fügen von Profilen
Innenhochdruck-Fügen
IHU-Fügen von Blechen
Innenhochdruck-Fügen Profil/Blechteil
Innenhochdruck-Fügen Blech-/Blechteil
FU_BE 18
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Innenhochdruck-Fügen
flächig
kraftschlüssigeVerbindung
formschlüssigeVerbindung
lokal
IHU-Fügen von Blechen
FU_BE 19
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU-Fügen von Blechen
p ip i
p ip i
Partielles form- und kraftschlüssiges Verbinden durch IHU von außen nach innen (ungelochtes Blech)
FU_BE 20
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU-Fügen von Blechen
p ip i
p ip i
Partielles form- und kraftschlüssiges Verbinden durch IHU von außen nach innen (gelochtes Blech)
FU_BE 21
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU-Fügen von Blechen
p ip i
p ip i
FU_BE 22
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU-Fügen von Blechen
IHU-Bauteil
Blechteil
Stempel
FU_BE 23
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
IHU-Fügen von Blechen
FU_BE 24
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
s0
Formschluss der Platinen
Versagen durch Bersten
Anpassen der Stempelgeometrie
IHU-Fügen von Blechen
FU_BE 25
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
s0
Formschluss der Platinen
versagensfrei
IHU-Fügen von Blechen
s1
FU_BE 26
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Vorteile des IHU-Fügens
Anbindungsflächen unterliegen keinen besonderen Toleranzansprüchen
Fügespalt wird durch Umformung bis auf Kontaktfläche minimiert – flächige Anlage der Bauteile
Fügeprozess ist in IHU-Prozess integrierbar: Verkürzung Prozesskette
Sehr hohe Toleranz der Baugruppe: kein Wärmeeintrag
Partielles Fügen ideal zur Fixierung und der Möglichkeit für einseitige „schonende“ Schmelzfügetechnik
FU_BE 27
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Beispiel für kraft- und formschlüssiges Fügen
Schuler Hydroforming
FU_BE 28
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Anbindungsflächen unterliegen keinen besonderen Toleranzansprüchen
Fügespalt wird durch Umformung bis auf Kontaktfläche minimiert – flächige Anlage der Bauteile
Vorteile des IHU-Fügens
IHU – Bauteil
Blech
Fügespalt
FU_BE 29
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Potentiale
Fügeprozess ist in IHU-Prozess integrierbar: Verkürzung Prozesskette
Abbildung
Abbildung
FU_BE 30
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Anbindung Flansche
FU_BE 31
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Oberwerkzeug
Blechhalter
IHU-Bauteil
Unterwerkzeug
Anbindung Halter
FU_BE 32
VDI: Neue Fertigungsverfahren
Fügen mit Innenhochdruck-Umformen
Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Lehrstuhl für Fertigungstechnik und WerkzeugmaschinenWerkzeugmaschinen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd EngelVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit