Kloska, Tobias: Leichtbaupotenziale im Fahrwerk – Multi-Material-Design durch simultane Umformung von Metallblechen und Urformung von langfaserverstärkten Thermoplasten [...]Potential for lightweight construction in the chassis – multi-material design by simultaneous forming of metal sheets and compression molding of long fiber-reinforced [...]Potential for lightweight construction in the chassis – multi-material design by simultaneous forming of metal sheets and compression molding of long fiber-reinforced [...]. 2020
Inhalt
- Titelblatt
- Vorwort
- Kurzzusammenfassung
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungs- und Symbolverzeichnis
- Abkürzungen
- Symbole
- 1 Einleitung
- 2 Grundlagen und Stand der Technik
- 2.1 Tiefziehen mit Wirkmedien
- 2.2 Kunststoffurformung – Spritzgießen und Fließpressen
- 2.3 Kombinierte Fertigungsverfahren für Kunststoff-Metall-Hybridbauteile
- 2.4 Faserverbundwerkstoffe in Fahrwerkslenkern
- 2.5 Verbindungstechnik Hybridbauteile
- 2.6 Zusammenfassung und Erkenntnisse aus dem Stand der Technik
- 3 Verfahren Hybridpressen
- 3.1 Grundidee und Prozessbeschreibung
- 3.2 Verwendete Anlagentechnik
- 3.3 Werkstoffeigenschaften
- 3.4 Verfahrensparameter
- 3.5 Prozesssimulation
- 3.6 Resultierende Anwendungsgebiete
- 4 Werkzeug- und Prozessauslegung
- 4.1 Offenes U-Profil – Variante 1
- 4.2 Offenes U-Profil – Variante 2
- 4.3 Geschlossenes Profil (Wannengeometrie)
- 5 Bewertung der Blechumformung
- 6 Verbindungseigenschaften des Haftvermittlers
- 7 Methodenentwicklung zur Bauteilauslegung mittels FEM
- 7.1 Auslegungslastfälle
- 7.2 Blechdickenauswahl
- 7.3 Dickenoptimierung der LFT-Schicht
- 7.4 Optimierung der Rippenstruktur
- 7.5 Konstruktion der Rippenstruktur (CAD)
- 7.6 Bewertung des hybriden Designs
- 7.7 Bewertung der Optimierungsmethode
- 8 Auslegung und Fertigung des Demonstrators
- 8.1 Bauteilauslegung und Optimierung
- 8.2 Werkzeugauslegung und -optimierung
- 8.3 Prozessauslegung
- 8.4 Bewertung von Blechumformung und -beanspruchung
- 8.5 Beschnitt mittels 3D-Wasserstrahlschneiden
- 8.6 Lageranbindung mittels eingepresster Stahlhülse
- 8.7 Finales Ergebnis nach dem Beschnitt
- 9 Hybridpressen – industrielle Umsetzbarkeit und Relevanz
- 9.1 Anlagentechnik
- 9.2 Werkzeugtechnik
- 9.3 Prozesszeiten
- 9.4 Einsatzgebiete
- 9.5 Anwender des Verfahrens
- 10 Zusammenfassung und Ausblick
- 11 Literaturverzeichnis
- 12 Anhang
- 12.1 A1: Technische Daten WKP 2000 S (hydraulische Presse)
- 12.2 A2: Federkennlinien Gasdruckfedern
- 12.3 A3: Werkstoffdaten des verwendeten LFTs (PA6-LGF40)
- 12.4 A4: Spannungen im „lochfreien“ Original-Querlenker aus Kap. 7.1
- 12.5 A5: Spannungen im optimierten Hybrid-Querlenker aus Kap. 7.6
- 12.6 A6: Spannungen im optimierten Hybrid-Querlenker aus Kap. 8.1
- 12.7 A7: Definition Technology Readiness Level (TRL) nach [109]