Wirtschaftliches Fügen durch Analyse der Schwingfestigkeit stanzender Funktionselemente

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V42-Holm


Kernthesen

  • Die Schwingfestigkeit der Bauteile ist vom Vorhandensein eines Vorloches während des Applikationsprozesses unabhängig
  • Das Versagen der Bauteile unter Schwingbelastung findet im Nettoquerschnitt statt
  • Die Schwingfestigkeit der Bauteile lässt sich durch gezieltes Einbringen einer Vorspannkraft signifikant steigern

Zusammenfassung

Es wurden experimentelle Untersuchungen zur Schwingfestigkeit von Blechabschnitten mit stanzenden Funktionselementen durchgeführt. Zwei Bauarten von Stanzmuttern wurden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Schwingfestigkeit untersucht.

Dabei wurde ein Lochstab mit einem durch Scherschneiden gefertigten Durchgangsloch als Referenz verwendet. Die Untersuchungen umfassten statische Traglastversuche sowie Schwingfestigkeitsversuche im Zeitfestigkeitsbereich. Ziel war es, den Einfluss verschiedener Setzprozesse, wie das Einbringen der Elemente in ein Vorloch oder direkt in das volle Blech, auf die Tragfähigkeit und Schwingfestigkeit zu analysieren.

Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Schwingfestigkeit durch die stanzenden Funktionselemente im Vergleich zu gelochten Bauteilen. Weiterhin ist die Auswirkung einer Vorspannkraft auf die Schwingfestigkeit der Bauteile Untersuchungsgegenstand.


Darstellung des Nutzens für KMU

Das Forschungsprojekt richtet sich an KMU und Zulieferbetriebe in der Blechverarbeitung und im Schienenfahrzeugbau, die Bauteile wie Schaltschränke, Fassaden und Dachaufbauten herstellen. Es zielt darauf ab, fundiertes Wissen über das Ermüdungsverhalten von Bauteilen mit stanzenden Funktionselementen zu vermitteln.

Durch die Entwicklung eines rechnerischen Ermüdungsfestigkeitsnachweises können die wirtschaftlichen Vorteile, wie reduzierte Prozesskosten und verbesserte Wettbewerbsfähigkeit, genutzt werden.

Dies ermöglicht den Einsatz stanzender Funktionselemente in geregelten Branchen und fördert die Innovationsfähigkeit und Markterschließung von KMU. Verbesserungen in Normen und Standards werden ebenfalls erwartet, was zu einer breiteren industriellen Anwendung und besseren Ökobilanz führt.


Projekt

IGF 01IF22417N - EFB 05/121 - Laufzeit 01.07.2022-31.12.2024


Referent: M. Sc. Alex-Leon Holm, Fraunhofer Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik Rostock

 


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