Herstellung von Tailored Blanks durch Taumeln und flexibles Walzen

Leiter

Mitarbeiter

Laufzeit:

Start: 1. Januar 2016
Ende: 31. Dezember 2020

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des Projekts wurde die Herstellung von maßgeschneiderten Halbzeugen, sogenannten Tailored Blanks, mittels der inkrementellen Umformverfahren Taumeln und flexibles Walzen untersucht. Mit dem Ziel einer Steigerung der Geometriekomplexität wurden in aktuellen Forschungsarbeiten das Prozesswissen und die Grundlagen auf die Herstellung von Tailored Blanks mit diskreten Funktionselementen in Form einer Evolventenverzahnung übertragen. Für das flexible Walzen resultieren auf Basis der freien Leervolumen der Kavitäten neue Herausforderungen und Prozessfehler. Zur Erreichung homogener Materialvorverteilungen ist daher die Erarbeitung prozessangepasster Prozess-führungsstrategien essentiell.

Gewalztes Tailored Blank mit Materialaufdickung einer Evolventenverzahnung sowie Prozessfehler
Flexible rolled Tailored Blank with material thickening of an involute gearing and process failures

Forschungsgruppen

Massivumformung

Publikationen

Hetzel A., Schulte RK., Vogel M., Lechner M., Besserer HB., Maier HJ., Sauer C., Schleich B., Wartzack S., Merklein M.:
Functional Analysis of Components Manufactured by a Sheet-Bulk Metal Forming Process
In: Journal of Manufacturing and Materials Processing 5 (2021), p. 1-18
ISSN: 2504-4494
DOI: 10.3390/jmmp5020049
Vogel M., Schulte RK., Kaya O., Merklein M.:
Manufacturing of Tailored Blanks with Pre-shaped Involute Gearings by Using a Flexible Rolling Process and Its Application in a Sheet–Bulk Metal Forming Process
13th International Conference on the Technology of Plasticity, ICTP 2021 (Virtual, Online, 25. Juli 2021 - 30. Juli 2021)
In: Daehn G, Cao J, Kinsey B, Tekkaya E, Vivek A, Yoshida Y (ed.): Forming the Future - Proceedings of the 13th International Conference on the Technology of Plasticity, Cham: 2021
DOI: 10.1007/978-3-030-75381-8_46
Vogel M., Schulte RK., Lechner M., Merklein M.:
Process Combination for the Manufacturing of Toothed, Thin-Walled Functional Elements by Using Process Adapted Semi-finished Products
DOI: 10.1007/978-3-030-61902-2_1

Vogel M., Schulte RK., Hetzel A., Lechner M., Merklein M.:
Verfahrenskombination zur umformtechnischen Herstellung von verzahnten, dünnwandigen Funktionselementen aus prozessoptimierten Halbzeugen
23. Umformtechnisches Kolloquium Hannover (Hannover, 4. März 2020 - 5. März 2020)
In: Behrens B.-A. (ed.): Aktuelle Entwicklungen im Bereich der Umformtechnik - 23. Umformtechnisches Kolloquium Hannover 2020

Gutknecht F., Vogel M., Schulte RK., Merklein M., Rosenbusch D., Koch S., Hübner S., Behrens BA., Tekkaya E., Clausmeyer T.:
Comparison of Strain-path Indicators for Analysis of Processes in Sheet-bulk Metal Forming
The 13th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes
Hagenah H., Schulte RK., Vogel M., Hermann J., Scharrer H., Lechner M., Merklein M.:
4.0 in metal forming - Questions and challenges
12th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering, CIRP ICME 2018 (Naples, 18. Juli 2018 - 20. Juli 2018)
In: Roberto Teti (ed.): Procedia CIRP 2019
DOI: 10.1016/j.procir.2019.02.055
Hetzel A., Schulte RK., Vogel M., Degner J., Merklein M.:
Maßgeschneiderte Halbzeuge - Umformtechnische Herstellung von Funktionsbauteilen zur Realisierung von Leichtbaukomponenten
In: wt Werkstattstechnik - Online 109 (2019), p. 745-749
ISSN: 1436-4980
Vogel M., Merklein M.:
Flexible rolling of rotational symmetric tailored blanks with a two-sided thickness profile
47th SME North American Manufacturing Research Conference, NAMRC 2019 (Erie, PA, 10. Juni 2019 - 14. Juni 2019)
In: Livan Fratini, Ihab Ragai, Lihui Wang (ed.): Procedia Manufacturing 2019
DOI: 10.1016/j.promfg.2019.06.131
Vogel M., Merklein M.:
Manufacturing of tailored blanks by orbital forming with a two-sided material thickening
In: Journal of Materials Processing Technology (2019), Article No.: 116491
ISSN: 0924-0136
DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.116491
Vogel M., Schulte R., Freiburg D., Lechner M., Biermann D., Merklein M.:
Maßgeschneiderter Werkzeugoberflächen in einem flexiblen Walzprozess
DOI: 10.25593/978-3-96147-280-2
(Conference report)

Hildenbrand P., Lechner M., Vogel M., Herrmann H., Merklein M.:
Orbital forming of tailored blanks with two-sided local material thickening
In: International Journal of Advanced Manufacturing Technology 97 (2018), p. 1-10
ISSN: 0268-3768
DOI: 10.1007/s00170-018-2009-7
Vogel M., Lechner M.:
Manufacturing of process adapted tailored blanks by a flexible rolling process using the aluminum alloy AA6016
In: Key Engineering Materials 15 (2018), p. 1224-1231
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.1016/j.promfg.2018.07.365
Vogel M., Merklein M.:
Oberflächenanalyse von Tailored Blanks hergestellt durch ein Taumelverfahren
XXXVII. Verformungskundliches Kolloquium
In: Lehrstuhl für Umformtechnik, Montanuniversität Leoben, Bruno Buchmayr (ed.): XXXVII. Verformungskundliches Kolloquium 2018

Kirchen I., Vogel-Heuser B., Hildenbrand P., Schulte RK., Vogel M., Lechner M., Merklein M.:
Data-driven Model Development for Quality Prediction in Forming Technology
In: 15th IEEE International Conference on Industrial Informatics (INDIN) 2017
DOI: 10.1109/INDIN.2017.8104871
Schulte RK., Frey P., Hildenbrand P., Vogel M., Betz C., Lechner M., Merklein M.:
Data-Based Control of A Multi-Step Forming Process
In: Proc. International Deep Drawing Research Group Conf. IDDRG 2017 2017
DOI: 10.1088/1742-6596/896/1/012037
Schulte RK., Hildenbrand P., Lechner M., Merklein M.:
Designing, manufacturing and processing of Tailored Blanks in a sheet-bulk metal forming process
In: 45th SME North American Manufacturing Research Conference, NAMRC 45, LA, USA 2017
DOI: 10.1016/j.promfg.2017.07.059
Schulte RK., Hildenbrand P., Vogel M., Lechner M., Merklein M.:
Analysis of fundamental dependencies between manufacturing and processing Tailored Blanks in sheet-bulk metal forming processes
In: International Conference on the Technology of Plasticity, ICTP 2017, 17-22 September 2017, Cambridge, United Kingdom 2017
DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.779
Schulte RK., Lechner M., Vogel M., Hildenbrand P., Merklein M.:
Umformtechnische Herstellung von Funktionsbauteilen aus Tailored Blanks durch Blechmassivumformverfahren
22. Umformtechnisches Kolloquium Hannover – Innovationspotentiale in der Umformtechnik. 15./16.03.2017 (, 15. März 2017 - 16. März 2017)
In: 22. Umformtechnisches Kolloquium Hannover – Innovationspotentiale in der Umformtechnik. 15./16.03.2017 2017
Vogel M., Lechner M., Hildenbrand P., Schulte RK., Merklein M.:
Manufacturing of tailored blanks by flexible rolling and its application in a sheet-bulk metal forming process
SCT2017
In: Wieland, H. (ed.): Proceedings SCT2017 2017

Besserer HB., Dalinger A., Rodman D., Nuernberger F., Hildenbrand P., Merklein M., Maier HJ.:
Induction heat treatment of sheet-bulk metal-formed parts assisted by water-air spray cooling
In: Steel Research International 87 (2016), p. 1220-1227
ISSN: 1611-3683
DOI: 10.1002/srin.201500404
Besserer HB., Hildenbrand P., Gerstein G., Rodman D., Nuernberger F., Merklein M., Maier HJ.:
Ductile Damage and Fatigue Behavior of Semi-Finished Tailored Blanks for Sheet-Bulk Metal Forming Processes
In: Journal of Materials Engineering and Performance 25 (2016), p. 1136-1142
ISSN: 1059-9495
DOI: 10.1007/s11665-016-1908-8
Gröbel D., Schulte RK., Hildenbrand P., Lechner M., Engel U., Sieczkarek P., Wernicke S., Gies S., Tekkaya AE., Behrens BA., Huebner S., Vucetic M., Koch S., Merklein M.:
Manufacturing of functional elements by sheet-bulk metal forming processes
In: Production Engineering 10 (2016), p. 63-80
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-016-0662-y
Hildenbrand P., Lechner M., Merklein M.:
A new strategy for manufacturing tailored blanks by a flexible rolling process
In: Materials Science Forum 854 (2016), p. 99-105
ISSN: 0255-5476
DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.854.99
Merklein M., Lechner M., Gröbel D., Löffler M., Schneider T., Schulte RK., Hildenbrand P.:
Innovative approaches for controlling the material flow in sheet-bulk metal forming processes
In: Manufacturing Review 3 (2016), p. 1-17
ISSN: 2265-4224
DOI: 10.1051/mfreview/2016001

Gröbel D., Hildenbrand P., Engel U., Merklein M.:
Influence of tailored blanks on forming of cold forged functional elements in a sheet bulk metal forming process
METEC & 2nd ESTAT
In: Stahl-Institut VDEh (ed.): Proceedings METEC & 2nd ESTAT 2015
Hildenbrand P., Schneider T., Merklein M.:
Flexible Rolling of Process Adapted Semi-finished Parts and its Application in a Sheet-Bulk Metal Forming Process
In: Key Engineering Materials 639 (2015), p. 259-266
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.639.259
Hildenbrand P., Schulte RK., Merklein M.:
New process strategies to manufacture tailored blanks out of DP600 by orbital forming
In: Applied Mechanics and Materials 794 (2015), p. 144-151
ISSN: 1660-9336
Hildenbrand P., Sieczkarek P., Matthias S., Löffler M., Besserer H.:
Inkrementelles Umformen dünnwandiger Funktionsbauteile unter Einsatz prozessangepasster Halbzeuge durch Verfahren der Blechmassivumformung
8. Workshop Simulation in der Umformtechnik & 3. Industriekolloquium Blechmassivumformung 2015 - DFG Transregio 73
In: Tekkaya, A. E.; Liewald, M.; Merklein, M.; Behrens, B.-A. (ed.): Tagungsband zum 18. Workshop Simulation in der Umformtechnik & 3. Industriekolloquium Blechmassivumformung 2015 - DFG Transregio 73 2015
Loderer A., Hausotte T., Steinmann P., Merklein M., Landkammer P., Hildenbrand P., Schneider T.:
Development of a feature adapted measurement evaluation strategy
MacroScale 2014 - Recent developments in traceable dimensional measurements (Wien, 28. Oktober 2014 - 30. Oktober 2014)
DOI: 10.7795/810.20150325P
Merklein M., Gröbel D., Löffler M., Schneider T., Hildenbrand P.:
Sheet-bulk metal forming – forming of functional components from sheet metals
4th International Conference on New Forming Technology
In: Y. Qin, T.A. Dean, J. Lin, S.J. Yuan, F. Vollertsen (ed.): Proceedings of the 4th International Conference on New Forming Technology 2015

Merklein M., Andreas K., Gröbel D., Hildenbrand P., Müller M., Noneder J., Zimmermann A., Schneider T., Vierzigmann U.:
Potenziale und Grenzen der Simulation in der Fertigungstechnik
15. RoundTable - Simulating Manufacturing
In: simufact engineering GmbH (ed.): Tagungsband 15. RoundTable - Simulating Manufacturing 2014
Merklein M., Hildenbrand P., Schneider T.:
Application of Process adapted semi-finished Parts for the Production of Thin-walled Components via Sheet-Bulk Forming
AutoMetForm / SFU 2014
In: Kawalla, R. (ed.): AutoMetForm / SFU 2014 2014

Opel S., Schneider T., Merklein M.:
Manufacturing of geared sheet metal components using flexible rolled tailored blanks
In: Key Engineering Materials 554-557 (2013), p. 1459-1470
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.554-557.1459
Plettke R., Opel S.:
Investigations on orbital forming of sheet metals to manufacture tailored blanks with a defined sheet thickness variation
In: Advanced Materials Research 769 (2013), p. 157-164
ISSN: 1022-6680
DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.769.157

Merklein M., Opel S., Schneider T., Koch JPK.:
Überblick der Blechmassivumformung
In: Umformtechnik 1 (2012), p. 42-43
ISSN: 0300-3167
Merklein M., Plettke R., Opel S.:
Orbital forming of tailored blanks from sheet metal
In: CIRP Annals - Manufacturing Technology 61 (2012), p. 263-266
ISSN: 0007-8506
DOI: 10.1016/j.cirp.2012.03.130
Merklein M., Plettke R., Schneider T., Opel S., Vipavc D.:
Manufacturing of sheet metal components with variants using process adapted semi-finished products
In: Key Engineering Materials 504-506 (2012), p. 1023-1028
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.504-506.1023

Merklein M., Behrens BA., Plettke R., Krimm R., Opel S., Schneider T., Matthias T., Salfeld V.:
Integrierte Fertigung von tiefgezogenen Blechbauteilen mit Verzahnungselementen unter Einsatz von prozessangepassten Halbzeugen
1. Erlanger Workshop Blechmassivumformung 2011 (Bamberg)
In: Merklein, M.; Bach, Fr.-W.; Tekkaya, A. E. (ed.): Tagungsband zum 1. Erlanger Workshop Blechmassivumformung 2011 2011
Merklein M., Koch JPK., Opel S., Schneider T.:
Fundamental investigations on the material flow at combined sheet and bulk metal forming processes
In: CIRP Annals - Manufacturing Technology 60 (2011), p. 283-286
ISSN: 0007-8506
DOI: 10.1016/j.cirp.2011.03.146
Merklein M., Tekkaya AE., Brosius A., Opel S., Koch JPK.:
Overview on sheet-bulk metal forming processes
In: G. Hirt, A.E. Tekkaya (ed.): Proceedings ICTP 2011 2011
Merklein M., Tekkaya AE., Brosius A., Opel S., Kwiatkowski L., Plugge B., Schunck S.:
Machines and Tools for Sheet-Bulk Metal Forming
In: Key Engineering Materials 2011
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.473.91
Schaper M., Lizunkova Y., Vucetic M., Cahyono T., Hetzner H., Opel S., Schneider J., Koch T., Plugge B.:
Sheet-bulk Metal Forming a New Process for the Production of Sheet Metal Parts with Functional Components
In: Metallurgical and Mining Industry 3 (2011), p. 53-58
ISSN: 2076-0507

Merklein M., Koch JPK., Schneider T., Opel S., Vierzigmann U.:
Manufacturing of Complex Functional Components with Variants by Using a new Metal Forming Process – Sheet-Bulk Metal Forming
In: International Journal of Material Forming 3 (2010), p. 347-350
ISSN: 1960-6206
Merklein M., Opel S.:
Investigation of Tailored Blank Production by the Process Class Sheet-Bulk Metal Forming
In: Francisco Chinesta, Yvan Chastel, Mohamed El Mansori (ed.): International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies (AMPT2010) 2010
DOI: 10.1063/1.3552475
Merklein M., Opel S., Schneider T.:
Herstellung funktionaler Blechkomponenten
In: wt Werkstattstechnik - Online 11/12 (2010), p. 910-915
ISSN: 1436-4980

Herstellung von Tailored Blanks durch Taumeln und flexibles Walzen

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