Hydroforming of high-strength aluminium alloys

Third party funded individual grant


Start date : 01.10.2020

End date : 31.03.2023


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The combination of lightweight material and structural design should enable the manufacturing of components with high specific strengths. Aluminum alloys of the 7000 series are suitable, but they have only a low deformability at room temperature. In this context, heat-assisted process routes for hydroforming are being investigated within the scope of this project, in order to generate geometrical complex tube profiles. For this purpose, material models as well as process simulations of different heat treatment strategies will be created and validated. Based on this, the forming process will be designed and a demonstrator geometry will be produced. Finally, relevant process windows will be determined by varying the geometry and process parameters.

Scientific Abstract

Die Kombination aus Stoff- und Strukturleichtbau soll die Herstellung von Bauteilen mit hohen spezifischen Festigkeiten ermöglichen. Geeignet hierfür sind Aluminiumlegierungen der 7000er-Serie, welche jedoch nur ein geringes Formänderungsvermögen bei Raumtemperatur aufweisen. Um dennoch komplizierte Bauteilgeometrien mit Rohrprofilen herstellen zu können, werden im Rahmen des Projekts wärmebehandlungsbasierte Prozessrouten für das Innenhochdruck-Umformen untersucht. Hierzu werden Materialmodelle für die Wärmebehandlungsstrategien erstellt und zugehörige Prozesssimulationen validiert. Darauf aufbauend soll der Umformprozess ausgelegt und eine Demonstratorgeometrie hergestellt werden. Eine gezielte Variation von Geometrie- und Prozessparameter ermöglicht abschließend die Bestimmung anwendungsbezogener Prozessfenster.

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