Entwicklung und Qualifizierung eines Schneidclinchverfahrens: Bericht aus dem Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
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Meisenbach
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS 1
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 3
1. EINLEITUNG 5
2. STAND DER TECHNIK 7
2.1 WERKSTOFFE IM MODERNEN KAROSSERIEROHBAU 7
2.2 MECHANISCHE FUEGETECHNOLOGIEN FLLR HOECHSTFESTE STAHLGUETEN IN
MISCHBAUWEISE 9
2.3 CLINCHEN 11
2.3.1 VERFAHRENSCHARAKTERISIERUNG 12
2.3.2 EIGENSCHAFTEN VON CLINCHVERBINDUNGEN 13
2.3.3 CLINCHEN HOECHSTFESTER STAHLGUETEN IN MISCHBAUWEISE 14
2.4 PROZESSSIMULATION MECHANISCHER FUEGETECHNIKEN 17
2.5 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 19
3. ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE DER ARBEIT 21
4. VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND METHODEN 23
4.1 VERSUCHSWERKSTOFFE 23
4.1.1 ALUMINIUMLEGIERUNG AA6014 23
4.1.2 DUALPHASENSTAHL HCT600X 23
4.1.3 PRESSHAERTBARER BOR-MANGAN STAHL 22MNB5 24
4.2 VORAUSSETZUNGEN ZUR NUMERISCHEN BERECHNUNG DES CLINCHPROZESSES 25
4.2.1 SIMULATIONSSOFTWARE 25
4.2.2 ERMITTLUNG DER FLIESSKURVEN 25
4.2.3 MATERIALTRENNUNG - BRUCHKRITERIUM 27
4.2.4 KONTAKT UND REIBUNG 28
4.3 HERSTELLUNG VON CLINCHVERBINDUNGEN 29
4.3.1 ANLAGENTECHNIK ZUR VERBINDUNGSHERSTELLUNG 29
4.3.2 HERSTELLUNG DER REFERENZVERBINDUNGEN 30
4.4 ERMITTLUNG DER QUASISTATISCHEN VERBINDUNGSKENNWERTE 32
4.4.1 ANLAGENTECHNIK ZUR QUASISTATISCHEN KENNWERTERMITTLUNG 32
4.4.2 PROBENGEOMETRIEN 33
5. PRINZIPENTWICKLUNG DES SCHNEIDCLINCHENS 35
5.1 VERFAHRENSCHARAKTERISIERUNG 35
5.2 WERKZEUGAUFBAU UND -KINEMATIK 40
5.3 DISKUSSION DER PRINZIPVERSUCHE 42
6. NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DER PROZESSPARAMETER 45
6.1 MODELLIERUNG DES SCHNEIDCLINCHENS 45
6.1.1 AUFBAU DES SIMULAETIONSMODELLS 45
6.1.2 VERNETZUNG 47
6.1.3 IMPLEMENTIERUNG DER WERKZEUGKINEMATIK 48
6.2 REFERENZIERUNG DER SIMULATION 52
6.2.1 VORGEHENSWEISE ZUR REFERENZIERUNG DER MATERIALKOMBINATIONEN 52
6.2.2 MATERIALKOMBINATION AA6014 / HCT600X 53
6.2.3 MATERIALKOMBINATION AA6014 / 22MNB5 55
6.3 PARAMETERANALYSE 57
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2 INHALTSVERZEICHNIS
6.3.1 VERSUCHSPROGRAMM - DEFINITION DER EINGANGSGROESSEN 58
6.3.1.1 MATERIALPAARUNGEN 58
6.3.1.2 WERKZEUGKONFIGURATIONEN 58
6.3.2 AUSWERTEMETHODIK UND DEFINITION DER ERGEBNISGROESSEN 64
6.3.3 AUSWERTUNG DER HAUPTEINFLUSSGROESSEN 66
6.3.3.1 SCHNEIDCLINCHVERBINDUNGEN, MATRIZENSEITIG HCT600X 67
6.3.3.2 SCHNEIDCLINCHVERBINDUNGEN, MATRIZENSEITIG 22MNB5 72
6.3.4 AUSWERTUNG SEKUNDAERER EINFLUESSE 78
6.4 ZUSAMMENFASSUNG DER NUMERISCHEN PARAMETERANALYSE 79
7. EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN DER VERBINDUNGSEIGENSCHAFTEN 81
7.1 QUASISTATISCHE TRAGFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNGEN 81
7.1.1 CLINCHVERBINDUNGEN, MATRIZENSEITIG HCT600X 81
7.1.2 CLINCHVERBINDUNGEN, MATRIZENSEITIG 22MNB5 89
7.2 ZUSAMMENFASSUNG DER QUASISTATISCHEN TRAGFAEHIGKEITSANALYSE 100
8. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 103
9. SUMMARY AND OUTLOOK 107
LITERATURVERZEICHNIS 111
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