Forschungsprojekt

Zielbranchen

Fahrzeug- und Verkehrstechnologien, auch: Antriebstechnik, Energietechnik, auch: rationelle Energieumwandlung, Energieeffizienz, Automobilindustrie, Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, Herstellung von Möbeln, Leichtbau, Luftfahrttechnik, Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung, Nutzfahrzeugbau, Schienenbau , Schiffsbau, Stahlbau, Umformtechnik, Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung, Umwelttechnik, Weiße Ware, Werkzeugmaschinenbau

Problemstellung

Bei der Herstellung von Bandfedern geht der Trend zur Nutzung höchstfester federharter Bänder. Enge und prozesssicher einhaltbare Toleranzen sind dabei zu gewährleisten. Dazu bedarf es der genauen Kenntnis der Werkstoffeigenschaften und deren Änderung während der Umformung, des Einflusses der Umformgeschwindigkeit, der optimalen Geometrie- und Verfahrensparameter sowie deren Einfluss auf die Verarbeitungseigenschaften und die Rückfederung.

Lösung

Die theoretischen und praktischen Untersuchungen mit Werkstoffcharakterisierungen, Simulationen und Versuchen wurden mit dem für Federn beliebten Stahl 1.4310 mit Zugfestigkeiten zwischen 1600 und 1800 MPa durchgeführt. Untersucht wurden drei Werkstoffchargen, deren Zugfestigkeiten, Korngrößen und Gefügezusammensetzungen gezielt variiert wurden, und fünf verschiedene ein- und mehrstufige Biegeverfahren, die je in einem branchenüblichen Bihler- und Bruderer-Stanzautomaten mit Hubzahlen zwischen 25 und 250 Hub/min umgesetzt wurden. Es konnte kein signifikanter statistischer Einfluss der realisierten Hubzahlen auf die Streuung der Rückfederung nachgewiesen werden. Zwischen den einzelnen Werkstoffchargen wurden hingegen Unterschiede in der Streuung detektiert, deren Ausmaß vom genutzten Biegeverfahren als wesentlichem Einflussparameter abhängt.

Partner

Das Forschungsvorhaben IGF 17423 BG wurde durch den Arbeitskreis Federband innerhalb des Verbandes der Deutschen Federnindustrie e.V. initiiert und begleitet. Neben dem Fraunhofer IWU war die Hochschule Kempten an der Projektdurchführung beteilig