Lehrveranstaltungen
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Bachelor und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung, Übung und Praktikum.
- V: Umformtechnik (2 LVS)
- Ü: Umformtechnik (1 LVS)
- P: Umformtechnik (1 LVS)
Inhalte
Aufbauend auf mathematisch-physikalischen Grundkenntnissen sowie dem Modul Fertigungslehre werden vertiefende Kenntnisse der Umform- und Zerteiltechnik, Methoden der Kraft-, Arbeits- und Leistungsberechnung und deren Anwendung an ausgewählten Umform- und Schneidverfahren vermittelt. Die wesentlichen Verfahren werden in ihren Verfahrensprinzipien, den Verfahrensgrenzen, den eingesetzten Werkstoffen,den Einflussgrößen, den Werkzeugen und der Einordnung in den Gesamtprozess der Einzelteilfertigung behandelt. Der Inhalt der Vorlesung besteht weiterhin darin, den Hörern neben einem Überblick über die genannte Verfahrensgruppe auch Kriterien für eine effiziente Verfahrenswahl aufzuzeigen. So entscheidet schlussendlich die Auswahl des jeweiligen Verfahrens und dessen Parameterabstimmung über den technologischen und wirtschaftlichen Erfolg der Fertigung. Neben der Lehre des theoretischen Wissens zu umformenden und trennenden Verfahren werden anwendungsnahe Übungen begleitend durchgeführt.
Qualifikationsziele
Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studenten in der Lage:
- Einschätzungen der Umformbarkeit von Werkstoffen anhand von Standard-Prüfwerten oder technologischen Prüfverfahren durchzuführen,
- Umform- und Zerteilverfahren zu beschreiben und hinsichtlich ihrer Einsatzbedingungen und -grenzen zu bewerten,
- analytische Berechnungen für die Hauptumformverfahren bzgl. Kraft-und Arbeitsbedarf durchzuführen und für den Einsatz des Verfahrens zunutzen,
- Beanspruchungen der Werkstücke durch das Umformverfahreneinzuschätzen (Zug- oder Druckbeanspruchung, ein- oder mehrdimensional),
- Einschätzungen der umformtechnischen Herstellung bzw. eine Variantenbetrachtung und die Einordnung in die Prozesskette der Bauteilfertigung vorzunehmen sowie
- anwendungsbedingt eine effiziente Prozessauslegung der gewählten Fertigungstechnologie durchzuführen.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Bachelor und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Umformtechnik (2 LVS)
- Ü: Umformtechnik (1 LVS)
- V: Trenntechnik (2 LVS)
- Ü: Trenntechnik (1 LVS)
Inhalte
Aufbauend auf mathematisch-physikalischen Grundkenntnissen sowie dem Modul Fertigungslehre werden vertiefende Kenntnisse der Umform- und Trenntechnik, Methoden der Kraft-, Arbeits- und Leistungsberechnung und deren Anwendung an ausgewählten Umform- und Trennverfahren vermittelt. Die wesentlichen Verfahren werden in ihren Verfahrensprinzipien, den Verfahrensgrenzen, den eingesetzten Werkstoffen, den Einflussgrößen, den Werkzeugen und der Einordnung in den Gesamtprozess der Einzelteilfertigung behandelt. Der Inhalt der Vorlesung besteht weiterhin darin, den Hörern neben einem Überblick über die genannte Verfahrensgruppe auch Kriterien für eine effiziente Verfahrenswahl aufzuzeigen. So entscheidet schlussendlich die Auswahl des jeweiligen Verfahrens und dessen Parameterabstimmung über den technologischen und wirtschaftlichen Erfolg der Fertigung. Neben der Lehre des theoretischen Wissens zu umformenden und trennenden Verfahren werden anwendungsnahe Übungen begleitend durchgeführt.
Qualifikationsziele
Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studenten in der Lage:
- Einschätzungen der Umformbarkeit von Werkstoffen anhand von Standard-Prüfwerten oder technologischer Prüfverfahren durchzuführen,
- Umform- und Zerteilverfahren zu beschreiben und hinsichtlich ihrer Einsatzbedingungen und -grenzen zu bewerten,
- analytische Berechnungen für die Hauptumformverfahren bzgl. Kraft- und Arbeitsbedarf durchzuführen und für den Einsatz des Verfahrens zu nutzen,
- Beanspruchungen der Werkstücke durch das Umformverfahren einzuschätzen (Zug- oder Druckbeanspruchung, ein- oder mehrdimensional),
- Einschätzungen der umformtechnischen Herstellung bzw. eine Variantenbetrachtung und die Einordnung in die Prozesskette der Bauteilfertigung vorzunehmen,
- umfassendes Wissen zu trennenden Fertigungsverfahren auszuweisen,
- die Einsetzbarkeit verschiedener Trennverfahren hinsichtlich einer Bearbeitungsaufgabe zu bewerten,
- bezogen auf eine Fertigungsaufgabe ein trennendes Verfahren nach ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten auszuwählen sowie
- anwendungsbedingt eine effiziente Prozessauslegung der gewählten Fertigungstechnologie durchzuführen.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Bachelor und im Diplom angeboten. Bei regulärem Studienverlauf erstreckt sich das Modul auf zwei Semester. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Fertigungslehre (4 LVS)
- Ü: Fertigungslehre (1 LVS)
Inhalte
Im Modul Fertigungslehre werden die Fertigungsverfahren einschließlich der notwendigen Werkzeuge in Anlehnung an die gültigen Normen erläutert. Ausgehend von der Klassifikation in den Verfahrenshauptgruppen: Urformen, Umformen, Trennen und Fügen werden die einzelnen Verfahren hinsichtlich ihres Wirkprinzips, des Anwendungsbereiches, der erreichbaren Qualitätsparameter und wirtschaftlicher Aspekte beschrieben. Schwerpunkte sind dabei die Kenntnis grundlegender Zusammenhänge und der methodischen Vorgehensweise bei der Auswahl und Einschätzung der Anwendbarkeit von Verfahren bezogen auf technologische Anforderungen. Genereller Inhalt ist es, dem Studenten das für diese Problematik notwendige Grundwissen zu vermitteln und ihn mit den aktuellen Verfahren, Methoden und Prozessen der industriellen Fertigung vertraut zu machen. Zusammenfassend wird das Wissen beispielhaft bei der Gestaltung von Prozessketten unter Beachtung fertigungsübergreifender Aspekte sowie technischer, wirtschaftlicher und organisatorischer Zusammenhänge dargestellt. Die zugehörigen Übungen sollen das entstandene Wissen an praxisorientierten Beispielen vertiefen.
Qualifikationsziele
Nach Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage:
- eine Einteilung der Fertigungsverfahren nach Veränderung der Form und des Stoffzusammenhalts bei der Herstellung geometrisch bestimmter fester Körper in die Hauptgruppen der Fertigungstechnik vorzunehmen,
- die wesentlichen Fertigungsverfahren der Hauptgruppen Urformen, Umformen, Trennen und Fügen zu benennen und zu beschreiben,
- Umformverfahren nach den Kriterien Umformtemperatur, Halbzeugart und vorherrschende Beanspruchung einzuteilen sowie eine Verfahrensauswahl für die Herstellung von Halbzeugen und für ein endkonturnahes Umformen zu treffen,
- physikalische und technische Grundlagen von spanenden und abtragenden Verfahren sowie von generativen Fertigungsverfahren zu verstehen und für eine Verfahrensauswahl zu nutzen,
- Fügeverfahren zu beschreiben und in komplexe Fertigungsabläufe einzuordnen,
- in Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaften, von den Genauigkeitsanforderungen an das zu fertigende Bauteil und der Anzahl herzustellender Bauteile ein geeignetes Fertigungsverfahren oder eine Verfahrenskette auszuwählen sowie
- eigenständig eine technologische Analyse fertigungstechnischer Sachverhalte vorzunehmen und ausgewählte Fertigungsprozesse zu bewerten.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Bachelor und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Grundlagen der Produktionsinformatik (2 LVS)
- Ü: Grundlagen der Produktionsinformatik (2 LVS)
Inhalte
In diesem Modul werden die Technologien und Systeme zur Realisierung produktionstechnischer Aufgaben behandelt. Die zugrunde liegenden Methoden und die integrative Nutzung hierfür zur Verfügung stehender IT-Systeme zur Information und Kommunikation, zur Auslegung und Entwicklung von Produkten und Prozessen, zur Simulation, zur Produktionsplanung und -organisation sowie zum Produktdatenmanagement werden vermittelt. Der Lehrstoff wird durch Übungen vertieft.
Qualifikationsziele
Die Studenten erwerben das notwendige Grundlagenwissen und erweitertes Know-how zur Anwendung von IT-Werkzeugen zur rechnergestützten Produktentwicklung und -herstellung. Dabei werden sie im Umgang mit solchen Systemen anhand ausgewählter Beispiele aus der Produktionstechnik ausgebildet und können einfache Aufgabenstellungen selbständig unter Einsatz entsprechender Softwarewerkzeuge bearbeiten.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master und Diplom angeboten. Lehrform des Moduls sind Vorlesung, Übung und Praktikum.
- V: Umformwerkzeuge (1 LVS)
- Ü: Umformwerkzeuge (1 LVS)
- P: Umformwerkzeuge (1 LVS)
Inhalte
Vermittelt werden Kenntnisse zu Aufbau, Wirkungsweise und Konstruktion von Werkzeugen für die Blech- und Massivumformung. Dabei wird auf die Besonderheiten des jeweiligen Umformverfahrens eingegangen. Es werden die erforderlichen Umformkräfte und die Umformarbeit bestimmt sowie die Kinematik der Umformmaschine als wesentlicher Parameter für die Werkzeugkonstruktion berücksichtigt. Berechnungsmethoden zur Auslegung der Werkzeuge, zur Wahl der Werkstoffe und Oberflächenbehandlungen/Beschichtungen für Werkzeuge sowie ökonomische Aspekte bei der Werkzeugkonstruktion werden erläutert.
Qualifikationsziele
Nach Abschluss des Moduls sind die Studenten im Umgang mit einem CAD-System gefestigt und haben Einblick in die berufsspezifische Vorgehensweise eines Werkzeugkonstrukteurs erlangt. Sie sind in der Lage,
- den Aufbau und die Einsatzgebiete verschiedener Werkzeugtypen zu beschreiben,
- Anforderungen an die Werkzeuge aufgrund der Belastung durch die Umformverfahren abzuleiten,
- Werkstoffe, Oberflächenbehandlungen und Beschichtungssysteme für die Werkzeugaktivelemente auszuwählen,
- die für eine Werkzeugkonstruktion erforderlichen Berechnungen durchzuführen,
- beispielhaft ein Schneidwerkzeug zu konstruieren.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master angeboten. Lehrform des Moduls ist die Vorlesung.
- V: Umformtechnik im Automobilbau (2 LVS)
Inhalte
Aufbauend auf den Kenntnissen zu "Umformtechnik" wird vertiefendes Wissen der Umformtechnik beim Automobilbau vermittelt. Dabei wird auf aktuelle sowie zukunftsweisende Forschungen und Entwicklungstrends für Struktur- und Anbauteile der Karosserie sowie für Komponenten des Antriebsstranges eingegangen. Schwerpunkte der Vorlesung sind zunächst die Vermittlung von Grundlagen, beispielsweise zu Besonderheiten bei der Automobilfertigung, zu ausgewählten Werkstoffen sowie zur Prozessplanung. Weiterführend wird auf die Umformtechnologien zur Herstellung von Karosseriebauteilen und Powertrain-Komponenten eingegangen und es werden u. a. Themen wie die Prozesssicherheit beim Umformen und Schneiden, relevante Fügeverfahren, spezifische Aspekte bei der Gestaltung und Qualitätssicherung von Außenhautteilen oder Leichtbaustrategien für Powertrain-Komponenten behandelt.
Qualifikationsziele
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage:
- Effizienztechnologien zur Herstellung von Struktur- und Anbauteilen einer Karosserie zu beschreiben,
- Lösungen zur Flexibilisierung im Umformprozess aufzuzeigen,
- adäquate Planungswerkzeuge für Prozessketten in der Karosserieteilfertigung sowie für die Herstellung von Antriebskomponenten auszuwählen,
- Arten des Leichtbaus im Fahrzeugbau zu nennen sowie Leichtbaustrategien für Komponenten des Antriebsstranges zu erklären,
- Maßnahmen zur Erzielung der Prozesssicherheit sowie Merkmale zur Charakterisierung der Bauteilqualität im Automobilbau zu erläutern.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Simulation in der Umformtechnik (2 LVS)
- Ü: Simulation in der Umformtechnik (2 LVS)
Inhalte
Schwerpunkte des Moduls sind:
- Einsatzgebiete der Finite-Elemente-Methode (FEM)
- Grundlagen der FEM
- FEM-Theorie in der Umformtechnik
- Aufbau und Funktionsweise von FEM-Systemen
- Simulationsbeispiele
- Ausgewählte FEM-Systeme der Umformtechnik für den Maschinenbau und die Automobilherstellung
Qualifikationsziele
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage:
- zentrale Grundlagen zu Aufbau, Funktion und Anwendung der FEM-Simulation in der Umformtechnik zu erläutern,
- einzelne FEM-Systeme zu vergleichen und hinsichtlich umformtechnischer Problemstellungen auszuwählen,
- ausgewählte FEM-Systeme eigenständig auf zukünftige Aufgaben im Maschinenbau und in der Automobilproduktion anzuwenden.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Virtuelle Prozessketten in der Umformtechnik (1 LVS)
- Ü: Virtuelle Prozessketten in der Umformtechnik (2 LVS)
Inhalte
Schwerpunkte des Moduls sind:
- Virtuelles Produkt, virtueller Produktentstehungsprozess
- CA-Techniken: Prozesstechnische Integration, Schnittstellen
- Methodenplanung
- Produkt- und Prozessmodellierung
- Methoden der Prozesssimulation
- Erweiterte Prozessplanung: Prozessrobustheit, statistische Versuchsplanung
- Integrative Prozesskette im Industrieprozess, Qualitätssicherung, Messtechnik und messoptische Methoden am umgeformten Bauteil
Qualifikationsziele
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage:
- anwendungsbereites Fachwissen über virtuelle Produkte und deren Produktentstehungsprozesse zu erläutern,
- die im virtuellen Produktentstehungsprozess angewendeten Methoden und Programme einzuordnen und für eine Fragestellung auszuwählen,
- die Methoden für ausgewählte Fertigungsverfahren nachzuvollziehen, einzelne Planungsschritte durchzuführen und die Ergebnisse problemorientiert auszuwerten,
- die entsprechenden Methoden und ausgewählte Systeme der virtuellen Produkt- und Prozessmodellierung sowie Prozesssimulation eigenständig bei der Lösung zukünftiger Aufgaben auf dem Gebiet des Maschinenbaus und der Automobilproduktion anzuwenden.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master und im Diplom angeboten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung und Übung.
- V: Produktdatentechnologie (2 LVS)
- Ü: Produktdatentechnologie (2 LVS)
Inhalte
Schwerpunkte des Moduls sind:
- Grundlegende Begriffsdefinitionen
- Methoden und Funktionen eines Produktdatenmanagement-Systems (PDM-System)
- Produkt- und Prozessmodellierung
- Prozessmanagement (Modellierungsmethoden, -werkzeuge)
- Methoden zur Spezifikation von Produktdatenmodellen
- Methoden zur Beschreibung von Metadaten
- Produktdatenaustausch
- Einführung in ein ausgewähltes PDM-System
Qualifikationsziele
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage:
- Methoden des Produktdatenmanagements (Variantenmanagement, Strukturierung, Klassifizierung und Nummerierung) zu erläutern und auf umformtechnische Bauteile anzuwenden,
- Grundlagen zu Aufbau, Funktion und Anwendung der Produktdatentechnologie im Bereich des Maschinen- und Automobilbaus zu erläutern,
- verschiedene Prozessmodellierungsmethoden zu unterscheiden, zu vergleichen und für einen bestimmten Sachverhalt auszuwählen,
- ein PDM-System eigenständig auf zukünftige Aufgaben im Maschinenbau und in der Automobilproduktion anzuwenden.
Lehrformen
Die Lehrveranstaltung wird im Master angeboten. Die Lehrveranstaltung wird in Englisch gehalten. Lehrformen des Moduls sind Vorlesung, Übung und Praktikum.
- V: Forming Process Chains (2 LVS)
- Ü: Forming Process Chains (1 LVS)
- P: Forming Process Chains (1 LVS)
Inhalte
Vermittelt werden Kenntnisse zur Gestaltung, Auslegung und Bewertung von Prozessketten für Bauteile, die durch die Verfahren der Blech- und der Massivumformung hergestellt werden können. Dabei werden neben den Verfahren der Umformtechnik auch vor- und nachgelagerte Prozesse wie die Bauteilerwärmung, das Zerteilen sowie das (induktive) Fügen betrachtet. Neben den umformtechnischen und prozessspezifischen Grundlagen werden Kenntnisse zur Spezifik der Umformwerkzeuge und Umformmaschinen vermittelt sowie der Einfluss wichtiger Prozessparameter (z. B. Temperatur) aufgezeigt. Unter Betrachtung der zu fertigenden Stückzahl sowie des Einsatzes von Ressourcen werden konventionelle und alternative Prozessrouten entwickelt und hinsichtlich Bauteilqualität, Flexibilität und Ressourceneffizienz bewertet.
Qualifikationsziele
Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studenten in der Lage:
- die Grundlagen der Umformtechnik sowie ausgewählter Umformverfahren zu beschreiben und zu erklären,
- Prozessketten für Blech- und Massivbauteile in Abhängigkeit von gegebenen Randbedingungen und Anforderungen (z. B. Fertigungsstückzahl) zu entwickeln und auszulegen,
- die Besonderheiten von der Kalt- und der Warmumformung bei der Gestaltung der Prozessketten zu beschreiben,
- Varianten an Prozessketten aufzuzeigen und diese unter den Gesichtspunkten wie Ressourceneffizienz und Flexibilität zu bewerten,
- Anforderungen an die Umformwerkzeuge und -maschinen abzuleiten,
- den Einfluss von verschiedenen Parametern auf das Prozessfenster und damit auf die Qualität des Umformteils zu erklären sowie
- Maßnahmen zur Erzielung der Prozesssicherheit zu erläutern.
