Karriere am WZL

 

Studienarbeit oder Projektarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Umformen, Gruppe Umformende Fertigungsverfahren
 

Numerische Analyse von Elastomeren zum Innenhochdruckumformen

Ausgangssituation

In der Automobilproduktion wird einerseits eine hohe Qualität und andererseits eine hohe Produktivität gefordert. Das junge Fertigungsverfahren Innenhochdruckumformung (IHU) gewinnt derzeit Marktanteile im Rahmen von Leichbauanwendungen wie Abgaskrümmern oder Fahrwerksbauteilen. In einem neuen Ansatz sollen nicht nur dünnwandige Rohre, sondern massive napfförmige Halbzeuge durch einen Innenhochdruck in eine Kavität ausgeformt werden. Nach dem Stand der Technik wird das Halbzeug mit einem Druckmedium geflutet und ein Druck aufgebaut. Dafür ist einerseits eine aufwendige Pressentechnik notwendig, um die Rohrenden abzudichten, und andererseits wird ein großes Hydraulikaggregat benötigt, um Drücke bis zu 5.000 bar aufzubauen.

Im Rahmen der Projektarbeit soll Elastomer als alternatives Druckmedium hinsichtlich der Eignung zum Umformen von Napfhalbzeugen untersucht werden. Dabei wird ein zylindrisches Elastomer in den Napf gelegt und der Druck wird über einen Druckstempel aufgebracht. Die hohe Viskosität des Elastomers macht eine besondere Abdichtung des Napfes überflüssig.

 
Die Aufgabe ist, die Eignung von Elastomeren zum Innenhochdruck-Umformen von massiven Napfhalbzeugen zu untersuchen. Insbesondere soll untersucht werden, wie eine axial aufgebrachte Kraft in eine Querkraft umgesetzt wird und wie sich Elastomer unter extremem Druck verhält. Zunächst sollen Stauchversuche durchgeführt werden, um die Querdehnung zu untersuchen und Elastomere an die Belastungsgrenze zu führen. Anschließend sollen die Versuche in einer FEM-Simulation nachgebildet werden, um die Spannungen zu analysieren.

Geboten wird:
– Umfangreiche Betreuung
– Abgegrenzte Aufgabenstellung nach Absprache
– Einarbeitung in die Simulationssoftware Abaqus
– Durchführung von numerischen Simulationen
– Eigenverantwortliche Durchführung Stauchversuchen

Beginn: ab sofort
 
Voraussetzungen:
– Motivation und Einsatzbereitschaft
– Interesse an Fertigungsverfahren und Produktionstechnik
Zeitaufwand: 11,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Herman Voigts, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 344
Tel.: +49 241 80-24979
Fax: +49 241 80-22293
Mail: H.Voigts@wzl.rwth-aachen.de