Erweiterung der Prozessgrenzen inkrementeller Blechumformverfahren mittels flexibler Werkzeuge

Wodurch lassen sich die hohen Formänderungen bei der inkrementellen Blechumformung erzielen? Die vorliegende Arbeit geht dieser Frage nach und beschreibt die Analyse der mechanischen Wirkprinzipien, um, auf der Basis einer mechanischen Modellierung, Werkzeugkonzepte zur Verstärkung genannter Wirkprinzipien zu entwickeln. Dazu werden Messverfahren entwickelt mit deren Hilfe der Deformationsverlauf in der Umformzone analysiert werden kann. Auf der Basis der hierbei gewonnenen Erkenntnisse wird ein mechanisches Modell des Prozesses erstellt. Die Erhöhung der Formänderungsgrenzen wird durch die Entwicklung unterstützender Werkzeuge erreicht, deren Wirksamkeit an Fallbeispielen verifiziert wird. Die notwendige geringe Werkzeugbindung des Prototyping-Prozesses wird durch das Werkzeugkonzept FlexDie realisiert, welches in einer Fallstudie in Bezug auf die erzielbare Baulteilqualität und hinsichtlich technisch-wirtschaftlicher Aspekte optimiert wird. What causes the achievable strains in incremental sheet forming (ISF)? The present work investigates this question and describes the analysis of the underlying mechanical principles, in order to develop tools for reinforcing them. With this aim, measuring methods are developed in order to analyse the progression of the deformation in the forming zone. Based on the knowledge obtained, a fundamental mechanical model of the process is developed. Increasing the forming limits is accomplished by the development of supporting tools, whose effectiveness is verified in case studies. As a rapid prototyping process, ISF requires a tool, adaptable to different forming tasks. Therefore, the flexible tool concept FlexDie is used, which is optimized in a case study with respect to the achievable part quality as well as economical aspects.