Umformen Höhere Drücke dank Massivumformung

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Durch Funktionsintegration, absolute Druckdichtheit und hohe Festigkeit tragen massiv umgeformte Bauteile zur Optimierung des Verbrennungsmotors bei.

Firmen zum Thema

Für die Benzin-Hochdruck-Verteilerleiste wurden die Wanddicken belastungsgerecht ausgelegt und ein spezieller rostfreier Stahl entwickelt.
Für die Benzin-Hochdruck-Verteilerleiste wurden die Wanddicken belastungsgerecht ausgelegt und ein spezieller rostfreier Stahl entwickelt.
(Bild: Hirschvogel)

Die Verbrauchsreduzierung bei Benzinmotoren durch die Verbesserung des motorischen Wirkungsgrads sowie die Forderung nach geringeren Emissionen führen zu erhöhten Einspritzdrücken in der Benzineinspritzung. Damit ist eine höhere Belastung der Komponenten verbunden. Des Weiteren verschärfen sich die Bestimmungen zur maximalen Emission von Kohlenwasserstoffen aus den Kraftstoffsystemen der Fahrzeuge. Diesen gestiegenen Anforderungen werden Komponenten aus massiv umgeformten Werkstoffen in besonderem Maß gerecht. Sie vereinen ideal die Eigenschaften aus hoher Festigkeit, absoluter Druckdichtheit und Korrosionsbeständigkeit und verringern durch die Monoblock-Bauweise Qualitätsprobleme an Fügestellen. Durch die Gestaltungsmöglichkeiten der Massivumformung können auch steifig- und festigkeitsoptimierte Bauteile konstruiert werden.

Zur Auswahl stehen Werkstoffe aus dem Bereich der rostfreien Stähle. Dabei stehen im Spannungsfeld aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Legierungskosten verschiedene Stähle zur Verfügung, mit denen eine optimale Eigenschaftskombination erreicht werden kann. Hier sollte die Abstimmung aus Bauteilgestaltung, Werkstoffauswahl und Herstellungsprozesskette idealerweise in intensiver Zusammenarbeit zwischen Bauteilkonstrukteur und Massivumformer geschehen. Ein aktuelles Beispiel für die oben genannten Vorteile ist eine Benzin-Hochdruck-Verteilerleiste. In vierjähriger Zusammenarbeit mit dem Kunden wurde eine Bauteilfamilie für einen 3-, 4- und 6-Zylinder-Baukastenmotor entwickelt.

Verteilerleiste als aktuelles Beispiel

Dabei liegt die Funktionsverantwortung für das Bauteil inklusive der gesamten Fertigungsprozesskette vom Schmieden über die zerspanende Bearbeitung, Montage von Sensor und Verschlussschraube bis hin zur Gewährleistung der Druckdichtheit durch Helium-Leckageprüfung in den einbaufertigen Zustand bei der Hirschvogel Automotive Group. Da bei der Entwicklung der Verteilerleiste keine geometrische Beschränkung mehr auf die Geometrie „Rohr mit Anbauteilen“ bestand, konnte das Bauteil durch Stege oder Rippen versteift und die Wanddicken lokal belastungsgerecht ausgelegt werden. So konnte auch die Funktion des Niederhaltens der Injektoren durch das Bauteil geleistet und damit in Montage und Betrieb weitere Vorteile, auch bezüglich NVH, generiert werden. In Zusammenarbeit mit einem Stahlhersteller wurde dabei eine Variante des rostfreien Stahls 1.4301 entwickelt, die nach dem Schmieden eine erhöhte Härte gegenüber der Standardvariante aufweist, um die Funktion an Kontaktstellen zu gewährleisten. (qui)

Hannover Messe 2015: Halle 4, Stand E42

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:43260082)