Beschreibung
Bei der Weiterentwicklung von Kraftfahrzeugen stehen die Verbesserung von Komfort, Leistung, Sicherheit sowie in Verbindung mit Umweltaspekten die Minderung bzw . Optimierung des Gewichts im Vordergrund . Ziel des Forschungsvorhabens war in einer gemeinschaftlichen Arbeit von Stahl- und Automobilindustrie die Untersuchung des Leichtbaupotentials neuentwickelter höherfester Stahlsorten im Karosseriebau am Beispiel ausgewählter Bauteile. Für diese Anwendungsfälle waren möglichst kostenneutrale Lösungen zu erarbeiten.
Im Mittelpunkt der Arbeiten stand die Einsatzmöglichkeit von höherfesten mikrolegierten phosphorhaltigen und IF-Stählen sowie von Bake-Flardening- und Dualphasen-Stählen. Auf der Basis bereitstehender und neu erarbeiteter mechanisch technologischer Werkstoff-Kennwerte wurden FEM-Rechnungen, Strukturanalysen, Crashberechnungen und Tiefziehsimulationen durchgeführt. In Verbindung mit lasergeschweißten Tailored Blanks und alternativen Fügeverfahren zum Widerstandspunktschweißen wurde für folgende Bauteile eine neue Konzeption und Konstruktion erarbeitet: Türrohbau des zweitürigen VW-Polo, Federbeinaufnahme des VW-Polo, Hilfsrahmen vorn des Audi A 4 und Konsole Querlenkerlager des Mercedes-Benz, C Klasse. Die mit entsprechend eingestellten Werkzeugen abgepreßten Bauteile wurden im Praxistest auf ihre Verwendbarkeit geprüft.
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde umfangreiches neues Datenmaterial über mechanische und technologische Eigenschaften der untersuchten Stahlsorten erarbeitet. Für die durchgeführten Konstruktionsarbeiten an den Bauteilen und Werkzeugen sowie für die Durchführung und Planung von Abpreßversuchen hat sich die Umformsimulation als sinnvolles und kostensparendes Werkzeug erwiesen.
Es wurde gezeigt, daß eine werkstoffgerechte Bauteiloptimierung neben einer Gewichtsminderung zu einer Teilereduktion und damit zu kostengünstigen Lösungen führt. Mit dem Einsatz moderner, höherfester Stähle gelang unter den vorgegebenen Bedingungen der jeweils in der Serienfertigung befindlichen Fahrzeugteile eine Gewichtsreduzierung in Höhe 11 bis 15 %. Bei völliger Neukonstruktion ist mit Sicherheit eine weitere Gewichtsminderung umsetzbar.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1997
Autoren:
Dr.-lng. E.-J. Drewes, Dr.-lng. H.-W. Schroeder, Dr.-lng. V. Steininger, M. Dittlo, Dr.-lng. K. Freier, Dr.-lng. B.-O. Reinders, Dipl.-Ing. U. Kneiphoff, Dipl.-Ing. T. Stegemann, Dipl.-Ing. N. Hauenstein, Dr.-lng. T. Kiesewetter, Dipl.-Ing. H.-P. Bäuerle, Dipl.-Ing. A. Maurer, Dipl.-Ing. O. Linke, Dipl.-Ing. D.r Stark-Seuken, Dr.-lng. H.-G. Hoff, Dr.-lng. F.-J. Floßdorf
