Grüner, Martin
Dr. Martin Grüner
Profile
Projects
Warm Forming of high strength steel using Granular Material as a hydroforming medium
(Third Party Funds Single)Die gegenwärtig zu verzeichnende Zunahme von Leichtbauwerkstoffen im Karosseriebau wie beispielsweise in Form von höchstfesten Stahlblechen führt zu komplexen fertigungstechnischen Herausforderungen. Die mit der erhöhter Festigkeit meist einhergehende Abnahme der Umformbarkeit lässt den Formgebungsprozess schnell an Grenzen stoßen, die die Bauteilkomplexität einschränken. Die für die Ausformung höchstfester Stahlbleche notwendigen hohen Umformkräfte erfordern eine aufwendigere Werkzeug- und Anlagentechnik als dies bei konventionellen Tiefziehstählen der Fall ist. Durch eine Erhöhung der Umformtemperatur kann der Prozess dahingehend optimiert werden, dass die aufzubringende Fliessspannung des Werkstoffs verringert und gleichzeitig dessen Umformbarkeit erhöht werden kann. Ziel dieses Vorhabens ist daher, die Wechselwirkungen zwischen Werkstoff und Prozessführung bei der Halbwarmumformung grundlegend zu untersuchen. Dabei sollen aus fertigungstechnischer Sicht wichtige Aspekte wie beispielsweise die erreichbare Bauteilgenauigkeit, thermischer Verzug, Eigenspannungen und Rückfederung vertieft untersucht werden. Für die Umformung sollen die Fertigungsverfahren Tiefziehen und Tiefen - jeweils mit formlos festen Stoffen mit kraftgebundener Wirkung - eingesetzt werden. Der Einsatz dieser Stoffe ermöglicht einerseits die Nutzung von Verfahrensvorteilen, wie sie die klassische wirkmedienbasierte Umformung mit flüssigen Medien bietet. Diese sind beispielsweise die gleichmäßige Druckbeaufschlagung des Blechs sowie die Möglichkeit, auf eine der beiden formgebenden Werkzeughälften verzichten zu können. Andererseits können verfahrensspezifische Nachteile, wie übermäßig hohe Klemmkräfte im Niederhalterbereich zur Leckagevermeidung sowie die begrenzte Temperaturbeständigkeit der flüssigen Wirkmedien vermieden werden. Für die Umformung höchstfester Stahlwerkstoffe im Temperaturbereich bis 600 °C sollen als Wirkmedium formlos feste Stoffe in Form von keramischen Strahlmitteln eingesetzt werden. Die Möglichkeit der Erzeugung eines hydrostatischen Drucks auf die Werkstückoberfläche in Abhängigkeit von der Form und Größe des Granulats sowie der ausgewählten werkzeugtechnischen Lösungen muss in Grundlagenversuchen ermittelt werden. Mit dem Umbau eines vorhandenen Werkzeugs können zunächst vergleichende Untersuchungen der Umformung mit flüssigem Wirkmedium und mit formlos festen Stoffen bei Raumtemperatur erfolgen. Schließlich soll bei Temperaturen bis 600°C mit formlos festen Stoffen ein rotationssymmetrischer Napf mit Nebenformelement ausgeformt werden, an dem die Wechselwirkungen zwischen der Prozessführung und den Gebrauchseigenschaften aufgezeigt werden sollen. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen zur Charakterisierung des Umformverhaltens der Bleche müssen Finite-Elemente basierte Modelle zur Abbildung des makromechanischen Verhaltens der eingesetzten Schüttgüter aufgebaut werden.
Publications
2014
Blank hydroforming using granular material as medium - investigations on leakage
In: Procedia Engineering 81 (2014), p. 1035-1042
ISSN: 1877-7058
DOI: 10.1016/j.proeng.2014.10.137
, , :
Determination of friction coefficients in deep drawing by modification of Siebel's formula for calculation of ideal drawing force
In: Production Engineering 8 (2014), p. 577-584
ISSN: 0944-6524
, :
The influence of the annealing process in the fabrication of helical needles for the suture in deep wound cavities
In: International Journal of Computer Integrated Manufacturing 27 (2014), p. 960-967
ISSN: 0951-192X
DOI: 10.1080/0951192X.2013.820350 , , , , :
2013
Basic experimental and numerical investigations on chip pressing
In: Key Engineering Materials 554-557 (2013), p. 630-637
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.554-557.630
, :
Fügen durch Umformen - Das Spannungsfeld zwischen Umform- und Fügetechnik
18. Paderborner Symposium Fügetechnik (Paderborn)
In: Freundeskreis LWF Universität Paderborn e.V. (ed.): Effiziente Fertigung von Hochleistungsverbundsystemen - Proc. 18. Paderborner Symposium Fügetechnik 2013 , , , :
2012
Enhancing Process Limits of Blank Hydroforming
Internationale Konferenz „Hydroumformung von Blechen, Rohren und Profilen“ (Frankfurt am Main)
In: Institut für Umformtechnik (IFU) Universität Stuttgart (ed.): Internationale Konferenz „Hydroumformung von Blechen, Rohren und Profilen“ 2012
, , :
Einfluss der Fließkurve auf den Rohrbiegeradius
In: wt Werkstattstechnik - Online 10 (2012), p. 689-695
ISSN: 1436-4980
, , , :
Prototype Manufacturing of Helical Needles for Suture in Deep Wound Cavities
1st Int.Conf. Design and Processes for medical devices PROMED (Rivolti (TO))
In: E. Ceretti, A. Fiorentino, L. Giorleo, C. Giardini (ed.): Proc. 1st Int.Conf. Design and Processes for medical devices PROMED 2012
, , , , :
Analytical and numerical approaches to predict the flow characteristics of a magnetorheological fluid in rotational symmetric cross sections
In: Key Engineering Materials 504-506 (2012), p. 399-404
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.504-506.399 , , :
2011
Consideration of elastic tool deformation in numerical simulation of hydrofroming with granular material used as a medium
In: Key Engineering Materials 473 (2011), p. 707-714
ISSN: 1013-9826
, :
Influences on the Molding in Hydroforming Using Granular Material as a Medium
In: Chung, K.; Han, H. N.; Huh, H. Barlat, F.; Lee, M.-G. (ed.): AIP Conference Proceedings Volume 1383 - The 8th International Conference and Workshop on Numerical Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes (NUMISHEET 2011) 2011
DOI: 10.1063/1.3623668
, :
Methods for Determination of Residual Stress of a Formed Plate using Laser Ablation, Wire EDM and Milling
In: Key Engineering Materials 473 (2011), p. 368-375
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.473.368
, , , , , :
FE-Simulation of the heat transfer by defined cooling conditions during the hot stamping process
In: Key Engineering Materials 473 (2011), p. 699-706
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.473.699 , , :
2010
Comparison of numerical simulation and measurement of shear test and uniaxial compression test to verify material model for granular material used as medium for hydroforming
5th International Conference on Advances in Production Engineering (Radom)
In: Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering 2010 (ed.): Proc. 5th International Conference on Advances in Production Engineering 2010
, :
Numerical Simulation of Hydroforming at Elevated Temperatures with Granular Material Used as Medium Compared to the Real Part Geometry
In: International Journal of Material Forming 3 (2010), p. 279-282
ISSN: 1960-6206
, :
Analytic Methods for the Calculation of the Heat Transfer Coefficient
In: International Review of Mechanical Engineering 4 (2010), p. 208-215
ISSN: 1970-8734 , , , , :
2009
Mechanical Behaviour of Ceramic Beads Used as Medium for Hydroforming at Elevated Temperatures
In: Key Engineering Materials 410-411 (2009), p. 61-68
ISSN: 1013-9826
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.410-411.61 , :
2008
Experimental Determination of Yield Loci for Magnesium Alloy AZ31 under Biaxial Tensile Stress Conditions at Elevated Temperatures
In: Production Engineering 2 (2008), p. 303-310
ISSN: 0944-6524
DOI: 10.1007/s11740-008-0098-0 , , , :