Fahrzeugbau

Referenzprojekte

Leichtbaunockenwelle

© Foto Fraunhofer IWU

Die Nockenwelle steuert die Ein- und Auslassventile eines Verbrennungsmotors, die für den Ladungswechsel im jeweiligen Zylinder erforderlich sind. Die Nocken müssen daher eine hohe Oberflächengenauigkeit besitzen und sehr verschleißfest sein. Traditionell werden Nockenwellen aus Vollmaterial geschmiedet oder gegossen. Sie sind hoch belastbar, jedoch sehr schwer. Das Rohschmiedeteil muss zudem einer aufwendigen Nacharbeit unterzogen werden. Wir entwickeln Verfahren, um Nockenwellen leichter und den Herstellungsprozess kostengünstiger zu gestalten.

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ESKAM - Elektrisches, skalierbares Achsmodul

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Elektroautos liegen im Trend. Bislang fehlte es aber noch an optimierten Antriebsachsen für die Stromer - sie sind zu schwer, zu teuer und zu groß. Gemeinsam mit Partnern hat das Fraunhofer IWU einen zentralen Elektroantrieb entwickelt, der diese Lücke füllt: Es ist leistungsstark, leicht, kompakt und kostengünstig. Die Besonderheit:  Er lässt sich in die Vorder- oder Hinterachse eines Fahrzeugs integrieren und ist flexibel auf unterschiedliche Fahrzeugtypen skalierbar. Und auch die für eine Serienfertigung notwendigen Fertigungstechnologien wurden für alle Bauteile gleich mitentwickelt.

Ultrakurze Prozessketten für den Antriebsstrang

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Im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojekts E³-Produktion wird erstmals eine komplette Prozesskette zur Herstellung von verzahnten Hohlwellen als Demonstrator abgebildet und erforscht. Diese Komponenten sind im Fahrzeuggetriebe für die Drehmomentenübertragung im Antriebsstrang zuständig. Konventionell erfolgt die Fertigung in den Prozessschritten Schmieden, Drehen und Bohren, Abwälzfräsen, Wärmebehandlung, Schleifen sowie Festigkeitsstrahlen. In der neuen Prozesskette werden material-, zeit- und kostenintensive Zerspanprozesse durch ressourceneffiziente Umformprozesse ersetzt.  

Akustik: Auf der Suche nach Flüsterreifen

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Zu den größten Lärmquellen im Fahrzeug zählt neben dem Motorensound oder dem Windpfeifen auch das Reifen-Fahrbahn-Geräusch. Mehr als 40 Prozent der Kunden reklamieren akustische Auffälligkeiten als Mangel in der Fahrqualität und fordern so die Automobilindustrie zum Handeln. Damit die OEM bzw. Reifenlieferanten gezielte konstruktive Änderungen z. B. an Fahrwerk, Karosserie und Reifen vornehmen können, werden diese Fahrzeugkomponenten bei uns auf einem multiaxialen Schwingungsprüfstand untersucht. Anhand der Prüfstandsergebnisse werden anschließend Maßnahmen zur Verbesserung der Akustik abgeleitet.  

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Sitzquerträger - Neue Fertigungsmethode für kleinere bis mittlere Stückzahlen

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Die zunehmende Modellvielfalt im Automobilbau führt zu sinkenden Stückzahlen je Bauteilvariante. Bei weniger als 50000 Blechteilen pro Jahr ist die Produktion von Strukturkomponenten mit mehrstufigen Tiefziehprozessen aufgrund der hohen Werkzeugkosten oft unwirtschaftlich. Mit einer neuartigen Fertigungsmethode kann ein erheblicher Teil der Werkzeugkosten eingespart werden. Mehrstufige Umformwerkzeuge werden dabei auf eine einzelne Stufe reduziert und die restliche Bearbeitung wirtschaftlich mit flexiblen Blechbearbeitungsmaschinen realisiert.

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Magnesium-Autotür

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Im Rahmen des Wachstumkerns TeMaK wurden spezifische Umformtechnologien zur Verarbeitung von Magnesium-Knetlegierungen entwickelt. Der Demonstrator einer Autotür vereint typische Umformtechnologien, die werkstoffspezifisch temperiert ausgelegt wurden. Das Gewicht konnte auf ca. 4,7 kg gegenüber einer ca. 10,7 kg schweren konventionellen Ausführung aus Stahl reduziert werden.

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Formhonen von Zylinderbohrungen

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Kolbenbohrungen im Zylinderkurbelgehäuse von Hubkolbenmaschinen neigen aufgrund der Einflüsse aus Konstruktion, Fertigung und Funktion zu  Verformungen. Das hat signifikanten Einfluss auf das tribologische System aus Kolben, Kolbenring und Zylinderlaufbahn. Folgen können eine Wirkungsgradverschlechterung und Erhöhung der Schadstoffkonzentration im Abgas sein. Mit einer präventiven Unrundbearbeitung durch adaptronisches Formhonen können definierte Vorhaltekonturen zur Kompensation von Zylinderverzügen im Betrieb der Hubkolbenmaschine hergestellt werden.

Patchworktechnik

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Blechbauteile im Automobilbau müssen eine hohe Belastbarkeit und Steifigkeit aufweisen und gleichzeitig leicht sein. Dieser Umstand erfordert Werkstoff- und Konstruktionskonzepte, bei denen der Materialeinsatz der realen Belastung angepasst werden kann. Die Patchworktechnik ist eine Schlüsseltechnologie zur flexiblen und belastungsgerechten Optimierung von Bauteilen. Mit ihrem Einsatz kann durch eine lokale Anpassung der Bauteileigenschaften eine deutliche Massereduzierung bei gleichzeitiger Erhöhung der Belastbarkeit erreicht werden.