Beeinflussung der Umformzone durch segmentierte Niederhalter beim inkrementellen Profilbiegen

Kotzian, Tobias; Engel, Bernd; Frohn-Sörensen, Peter

doi:10.25819/ubsi/10997

Citation Link: https://doi.org/10.25819/ubsi/10997

Beeinflussung der Umformzone durch segmentierte Niederhalter beim inkrementellen Profilbiegen

Publication Type

InProceedings

Author(s)

Kotzian, Tobias

Engel, Bernd

Frohn-Sörensen, Peter

Institute

Lehrstuhl für Umformtechnik

Subjects

Incremental Forming

Flexibility

Forming Zone

Adjustable Tools

Tool Segmentation

Profile Bending

Finite Element Method

DDC

620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten

GHBS-Clases

ZIR

Source

Engel, Bernd (Hrsg.): Datengestützte Umformtechnik: Künstliche Intelligenz zwischen Prozesswissen, Regelung und Produktionsrealität : Tagungsband zum 7. Biegeforum Siegen : 05.-10. März 2026. Siegen: universi - Universitätsverlag Siegen, 2026. - ISBN 978-3-96182-237-9, DOI https://doi.org/10.25819/ubsi/10982 (S. 49-60)

Date Issued

2026

Abstract

Die Industrie befindet sich im Wandel. Sinkende Losgrößen bei gleichzeitig steigender Variantenvielfalt erfordern Produktionstechnologien, die eine wirtschaftliche Fertigung niedriger bis mittlerer Stückzahlen ermöglichen. Parallel dazu stellt die Transformation der Mobilität, insbesondere der Übergang vom Verbrennungs- zum Elektroantrieb, die Automobilindustrie vor zusätzliche Herausforderungen bei der Entwicklung und Fertigung neuer Crashstrukturen und Lastpfade. Konventionelle Werkzeugtechnologien mit starren, produktspezifischen Funktionsflächen stoßen hierbei zunehmend an ihre Grenzen. Zukünftige Produktionssysteme erfordern daher flexible Fertigungsprozesse und Werkzeuge, die eine wirtschaftliche Herstellung vom Einzelteil bis hin zu mittleren Losgrößen ermöglichen und gleichzeitig eine lastorientierte Bauteilauslegung unterstützen. Das inkrementelle Schwenkbiegen (ISB) stellt in diesem Kontext ein vielversprechendes Biegeumformverfahren dar. Das Biegemoment wird hierbei reibschlüssig über die Klemmflächen des Niederhalters in das Halbzeug eingeleitet, wodurch eine hohe Flexibilität hinsichtlich der umformbaren Halbzeuggeometrien erreicht wird. Der inkrementelle Charakter des Prozesses eröffnet zudem Freiheitsgrade zur Herstellung variabler Biegeradien und -winkel. Darüber hinaus wird in diesem Beitrag anhand etablierter Analysemethoden ein Werkzeugkonzept vorgestellt, das es ermöglicht, die Verteilung der Klemmkraft durch einstellbare, segmentierte Niederhalteflächen mit vertikalem Freiheitsgrad gezielt anzupassen und dadurch die Größe und Form der Umformzone zu beeinflussen. Anschließend wird das Potenzial zur Erweiterung der Grenzen der Umformtechnik im Hinblick auf die numerisch ermittelte lokale Dehnungsverteilung durch die dynamische Be- und Entlastung der Klemmflächensegmente während der inkrementellen Umformung untersucht. Das übergeordnete Ziel der Arbeit ist die Realisierung eines prozessintegriert steuerbaren Materialflusses in der Blechumformung. Die aktive Beeinflussung der Umformzone im ISB eröffnet damit neue Möglichkeiten zur flexiblen und lastorientierten Herstellung von Strukturbauteilen, beispielsweise von Längsträgern im Fahrzeugbau, und stellt einen vielversprechenden Ansatz für die wirtschaftliche Produktion zukünftiger lasttragender Strukturelemente dar.

DOI

10.25819/ubsi/10997

URN

nbn:de:hbz:467-95655