Wandlungsfähiges Fügen mit Hilfsfügeteil
Leiter
Mitarbeiter
Laufzeit:
Start: 1. Juli 2019
Ende: 30. Juni 2027
Kurzbeschreibung
Im Hinblick auf steigende ökonomische und ökologische Anforderungen
gewinnt der Trend des Leichtbaus in den letzten Jahren zunehmend an
Bedeutung. Ein Teil dieser Entwicklung sind Mischbauweisen aus
hochfesten Stahl- und Aluminiumkomponenten mit erhöhter Komplexität und
Variantenanzahl. Für die Montage und Verbindung der Bauteile aus den
unterschiedlichen Werkstoffen sind Fertigungsverfahren notwendig, die
Fügeoperationen zwischen Werkstücken mit variierenden mechanischen und
geometrischen Eigenschaften ermöglichen. Eine Möglichkeit ist der
Einsatz des umformtechnischen und vorlochfreien Fügeprozesses mit
Halbhohlstanznietelementen, der sich durch eine hohe Ressourcen- und
Prozesseffizienz auszeichnet. Jedoch sind durch die steigenden Ansprüche
an die Verbindungstechnik hinsichtlich der eingesetzten Werkstoffe und
Geometrien neue Verfahren und Methoden zur Herstellung von
wandlungsfähigen und maßgeschneiderten Fügeverbindungen notwendig.
Ziel
des Projekts ist der Aufbau eines wandlungsfähigen
Halbhohlstanznietprozesses, der robust gegenüber Störgrößen und
Prozessgrößenvariationen ist. Dafür werden zwei mögliche
Lösungsstrategien verfolgt, die sich synergetisch ergänzen. Der erste
Ansatz enthält die Beschreibung einer adaptiven, linearen Prozessführung
zur Untersuchung der Wandlungsfähigkeit von eingesetzten
Hilfsfügeteilen. Dieser Teil des Projekts wird durch den Projektpartner
am LWF in Paderborn (https://mb.uni-paderborn.de/lwf) bearbeitet. Die
zweite Lösungsstrategie, welche am LFT verfolgt wird, beinhaltet die
Adaption der Werkzeugkinematik an den Fügeprozess und eine
wandlungsfähige In-situ-Regelung der Prozessparameter. Dabei wird ein
Taumelprozess eingesetzt, der hinsichtlich Taumelkinematik und
Prozesssteuerung an die Werkstoffe und Geometrien angepasst wird und
somit maßgeschneiderte Fügeverbindungen mit einer erhöhten
Prozessrobustheit ermöglicht.
Forschungsgruppen
Publikationen
2023
Numerical Investigation of the Influence of a Movable Die Base on Joint Formation in Semi-tubular Self-piercing Riveting
In: Materials Design and Applications IV, Springer Science and Business Media Deutschland GmbH, 2023, S. 137-149 (Advanced Structured Materials, Bd.168)
DOI: 10.1007/978-3-031-18130-6_10
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Innovative mechanical joining processes in versatile process chains - potentials, applications and selection procedures
Sheet Metal 2023 - 20th International Conference on Sheet Metal (Nürnberg, 2. April 2023 - 5. April 2023)
In: Materials Research Proceedings 2023
DOI: 10.21741/9781644902417-13
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Mechanical joining of high-strength multi-material systems - trends and innovations
In: Mechanics & Industry 24 (2023), S. 1-20
ISSN: 2257-7777
DOI: 10.1051/meca/2023013
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Versatile self-piercing riveting with a tumbling superimposed punch
26th International ESAFORM Conference on Material Forming (Kraków, 19. April 2023 - 21. April 2023)
DOI: 10.21741/9781644902479-122
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Combination of versatile self-piercing riveting processes
International Conference on Sheet Metal 2023 (Nuremberg, 2. April 2023 - 5. April 2023)
In: Materials Research Proceedings 2023
DOI: 10.21741/9781644902417-16 , , , :
2022
Determining the properties of multi-range semi-tubular self-piercing riveted joints
In: Production Engineering (2022)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-022-01105-2
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Joining of multi-material structures using a versatile self-piercing riveting process
In: Production Engineering (2022)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-022-01151-w
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Clinching of Aluminum Materials – Methods for the Continuous Characterization of Process, Microstructure and Properties
In: Journal of Advanced Joining Processes (2022)
ISSN: 2666-3309
DOI: 10.1016/j.jajp.2022.100108
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Review on mechanical joining by plastic deformation
In: Journal of Advanced Joining Processes (2022)
ISSN: 2666-3309
DOI: 10.1016/j.jajp.2022.100113
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Pin Extrusion for Mechanical Joining from Orbital Formed Tailored Blanks with Local Material Pre-Distribution
In: Journal of Manufacturing and Materials Processing 6 (2022), S. 127
ISSN: 2504-4494
DOI: 10.3390/jmmp6060127
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Geometric and mechanical joint characterization of conventionally and tumbled self-piercing riveting joints
In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part L-Journal of Materials-Design and Applications (2022), S. 146442072211354
ISSN: 1464-4207
DOI: 10.1177/14644207221135400
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Investigation of the influence of the tumbling angle on a tumbling self-piercing riveting process
In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part L-Journal of Materials-Design and Applications (2022), S. 146442072210800
ISSN: 1464-4207
DOI: 10.1177/14644207221080068
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Versatile tool design for a tumbling self-piercing riveting process
The 12th Tooling Conference & Exhibition, Tooling 2022 (Örebro, 25. April 2022 - 27. April 2022) , :
2021
Inverse parameter identification of an anisotropic plasticity model for sheet metal
40th International Deep-Drawing Research Group Conference (IDDRG) (, ELECTR NETWORK)
In: INTERNATIONAL DEEP-DRAWING RESEARCH GROUP CONFERENCE (IDDRG 2021), BRISTOL: 2021
DOI: 10.1088/1757-899X/1157/1/012004
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Investigation of the influence of varying tumbling strategies on a tumbling self-piercing riveting process
In: Production Engineering (2021)
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-021-01099-3
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Material characterisation methods for a tumbling self-piercing riveting process
24th International ESAFORM Conference on Material Forming, ESAFORM 2021 (, 14. April 2021 - 16. April 2021)
In: ESAFORM 2021 - 24th International Conference on Material Forming 2021
DOI: 10.25518/esaform21.398
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Friction Characterisation for a Tumbling Self-Piercing Riveting Process
In: Key Engineering Materials 883 (2021), S. 27-34
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.883.27
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Investigation of the Influence of the Tumbling Angle on a Tumbling Self-Piercing Riveting Process
2nd International Conference on Advanced Joining Processes AJP 2021
DOI: 10.1177/14644207221080068 , :
2020
Test method for friction characterization of rivets
In: Defect and Diffusion Forum 404 DDF (2020), S. 132-137
ISSN: 1012-0386
DOI: 10.4028/www.scientific.net/DDF.404.132 , , , :