Lehrveranstaltungen

Lehrveranstaltungen am IFU

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Vorlesungen im Wintersemester

Semester:WS 24/25
Inhalt:Die Vorlesung befasst sich mit Forschungsthemen aus der Umformtechnik, die vor dem Hintergrund aktueller (Mega-)Trends wie Nachhaltigkeit, Mobilität, Leichtbau oder Digitalisierung im Rahmen akademischer sowie kollaborativer, industrieller Forschung durchgeführt werden bzw. wurden. Dabei werden auf Basis der bereits im Bachelor angebotenen Vorlesung „Grundlagen der Umformtechnik“ Schwerpunktthemen wie Materialcharakterisierung, Tribologie, Prozessmodellierung und -digitalisierung, Leichtbau und neuartige Fertigungsmethoden im Kontext der genannten Forschungsbereiche behandelt, um ein vertieftes umformtechnischen Fachwissen zu vermitteln. Darüber hinaus werden im Rahmen der Vorlesung Methoden der Nachhaltigkeitsbeurteilung anhand von sowohl etablierten als auch neuartigen Produkten und Prozessen der Umformtechnik behandelt und vor diesem Hintergrund qualitativ und – soweit bereits möglich – quantitativ bewertet. Diese Nachhaltigkeitsbetrachtung schließt neben dem Umformen auch die Bereiche der Rohmaterial- und Halbzeugherstellung sowie die Folgen für ggfs. erforderliche Weiterbearbeitungsprozesse mit ein.
Außerdem werden aktuelle wissenschaftliche und wirtschaftliche Problemstellungen und Handlungsbedarfe der Umformtechnik vermittelt sowie die einzelnen Schritte dargelegt, die bei der Beantragung, Durchführung und dem späteren Industrietransfer daraus abgeleiteter Forschungsarbeiten durchlaufen werden müssen. Verdeutlicht werden diese Schritte am Beispiel von Case Studies aus unterschiedlichen Bereichen der Umformtechnik (Blechumformung, Massivumformung, etc.). Die Forschungsresultate aus diesen Case Studies - in Form von innovativen Produkten und Prozesse der Umformtechnik - werden schließlich unter Berücksichtigung von wissenschaftlichen, technologischen, ökonomischen sowie ökologischen Gesichtspunkten bewertet.
LV-Nr.:360531111
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:- Anwendungsgebiete von CAx im Gesamtüberblick eines Unternehmens
- Grundlagen der rechnerunterstützten Konstruktion anhand des Systems SiemensNx
- Grundlagen CAE, CAM, CAQ
- Werkzeugplanung, -entwicklung
- Simulation
- NC- Programmierung
- praktische Übungen an CATIA -Arbeitsplätzen.
LV-Nr.:360531301
Art:Vorlesung
SWS:1
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Einführung

Kontinuumsmechanische Grundlagen der Metallplastizität
(In diesem Kapitel werden nur auf die Plastizitätstheorie und die modellunabhängige Metaebene eingegangen)
- Spannung
- Dehnung
- Konzept des Fließortes
- Tensor der plastischen Dehnung, Vergleichsspannung und plastische Vergleichsformänderungsgeschwindigkeit
- Fließregel
- Fließkurve und verschiedene Darstellungen
- Verfestigungsverhalten (Isotrop, Kinematisch, Distortional)
- Struktur- und Materialinstabilität und Verformungsgrenzen

Materialmodellierung in der Umformtechnik
(In diesem Kapitel wird nur auf die grundlegenden Bausteine der Materialmodellierung in der Umformtechnik eingegangen)

Fließortkurve
- Isotrop
- Anisotrop (BBC, Barlat2000, Vegter, Yoshida, usw.)

Verfestigungsregeln
- Isotrop
- Kinematisch
- Distortional

Fließkurve
- Dehnraten- und Temperaturabhängigkeiten
- Analytische Modelle und tabellarische Darstellung

Formänderungsvermögen und Umformgrenzen
- Faltenbildung
- Lokale Einschnürung (hauptsächlich FLC für Blechmaterialien)
- Versagensmodellierung (hauptsächlich für Kaltmassivumformung)

Materialbeschreibungen in bekannter kommerzieller Finite-Elemente-Software (Autoform, Pamstamp, LsDyna)

Grundlagen der Beschreibung, Installation und Benutzung von User-Materialien

Materialcharakterisierung
(In diesem Kapitel wird nur auf die Versuchstechnik und die Problematik der Parameterbestimmung eingegangen.)

Messtechniken und Versuchsgeräte
- Taktile Messung der Verformung
- Optische Messung der Verformung
- Konstanthalten der Dehnungsrate
- Messung von Kraft und Druck
- XRD-Messung der punktuellen Spannungstensoren

Versuche - Homogenes Feld und Inhomogenes (Voll-) Feld
- Zug (& ideale Kompression)
- Scherung (und Abweichungen)
- Ebene Dehnung (und Abweichungen)
- Kombinierte Belastungen (Zug & Scherung, etc.)
- Biaxiale Proben
- Kombinierte Belastung von Rohren
- HBT
- Voll-Feld Proben und inverse Ansätze auf Basis von FEMU, VFM und Integralwerten

Ermittlung und Kalibrierung der Modelparameter
Allgemeine Methodik zur Optimierung der Materialparameter (LsOpt usw)

KI Anwendungen in Materialmodellierung und -charakterisierung

KI-Einführung
Modellierung mit Ansätzen des maschinellen Lernens
- Einführung
- Fließkurve
- Fließregel
Einsatz von maschinellen Lernmodellen zur Parameteridentifikation
LV-Nr.:360532101
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Grundlagen:
- Metallkundliche Grundlagen
- Stahlerzeugung
- mathematische Modellierung von Umformvorgängen
- Tribologie

Blechumformung:
- Tiefziehen
- Streckziehen
- Werkzeuge für die Blechumformung
- Pressen und Produktionsanlagen
- Biegen, Scherschneiden
- Elementare Theorie
LV-Nr.:360531101
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:- Marktsituation
- Kundenanforderungen
- Lastenheft
- Fahrzeug-Designstudien
- Entwicklung
- Karosseriestrukturen
- Werkstoffe im Karosseriebau
- Fügeverfahren (Umformen, Schweißen, Kleben, Löten)
- Prototypenbau
- Crash-Tests/Fahrversuche
LV-Nr.:360531001
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Grundlagen der Werkzeugmaschinen der Umformtechnik. Umformmaschine und Umformvorgang. Karosseriepresswerksanlagen. kraftgebundene und weggebundene Maschinen, Kraftangebot und Arbeitsvermögen; Auffederung; Genauigkeitsfragen.
LV-Nr.:360531601
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Inhalte: Plastizitätstheoretische Grundlagen, geometrische Grundlagen, Spannungszustand, Bewegungszustand, Beschreibung des plastischen Verhaltens metallischer Werkstoffe und Werkstoffmodelle, Fließbedingungen, Stoffgesetze, Umformleistung, Extremalprinzipien. Ansätze zum Berechnen von Formänderungen, Spannungen und Kräfte beim Umformen. Ansätze der elementaren Theorie, Gleitlinientheorie, Schranken-Fallstudien an konkreten Beispielen, Näherungsverfahren.
LV-Nr.:360531701
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:- Grundlagen der Umformtechnik: Teilespektrum, Umformverfahren
- Werkstoff: Umformbare Werkstoffe (Stahlerzeugung), Anlieferungsart, Fertigung des Rohteils, Oberflächenbehandlung und Rohteilerwärmung
- Umformprozess: Umformteil und Stadienplanentwicklung, Theorie zum Kraft und Arbeitsbedarf, Berechnung und Grenzen der Umformverfahren   
- Werkzeug: Werkzeugaufbau, -gestell, WZ-Auslegung, Werkzeugwerkstoffe und Beschichtungen
LV-Nr.:360531401
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Ziehen von Karosserieteilen: Kurze Einführung
Ziehtechnik; Werkzeuge Blechumformung:
Bauarten, Aufbau, Funktionsweise;
Werkzeugentwicklung: Bauteilentwicklung,
Prozessfolge, Entwicklung Umformmethode, FEMProzesssimulation,
Rückfederung;
- Prototypwerkzeuge: Prototypteile, Werkzeugwerkstoffe,
- Herstellverfahren
- Werkzeugkonstruktion: Gusswerkzeuge, Bauteiltransfer,
Werkzeugelemente, Gestaltungsrichtlinien,
Werkzeugspezifikation
- Werkzeuganfertigung: Modellbau, Werkzeugguss, Zerspanung,
Werkzeugmontage, Tryout, Tuschieren
- Qualitätsprozess: Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität, Bemusterung, Baugruppen,
Übergabe an die Produktion
LV-Nr.:360531501
Art:Vorlesung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik

Übungen im Wintersemester

Semester:WS 24/25
Inhalt:- Grundlagen der FE-Simulation mit DEFORM
- Betreute praktische Übungen zur Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Simulationen
- Pre-Processing: Beschreibung des Materialverhaltens, Geometrie und Diskreditierung von Simulationsobjekten, Grenz- und Reibungsbedingungen, Wechselwirkungen zwischen Objekten
- Post-Processing: mechanische und thermische Größen, Analyse des Stoffflusses und des Spannungs-Dehnungszustandes
LV-Nr.:360534901
Art:Übung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:In den Übungen zur Vorlesung "Grundlagen der Umformtechnik" wird der in der Vorlesung behandelte Stoff vertief, sowie frühere Prüfungsfragen behandelt. Die Teilnahme wird dringend empfohlen.
LV-Nr.:360531201
Art:Übung
SWS:1
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:- Scherschneiden
- Sonderschneidverfahren
- Bauweisen Schneidwerkzeuge
- Aufbau Simulation, Kalibrierung Simulationsmodell
- Durchführung Simulation
- experimentelle Validierungsversuche an der Presse
- Interpretation von simulativen und experimentellen Ergebnissen
LV-Nr.:360533903
Art:Übung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
LV-Nr.:360531311
Art:Übung
SWS:1
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Die Inhalte dieser Übung konzentrieren sich auf die Erweiterung des Basiswissens im Bereich der Blechumformung. Im Fokus dieser Übung steht die Erstellung von Simulationen mit der Software AutoForm R8 zur Bewertung von Blechumformprozessen. In mehreren Einheiten wird sowohl die simulative Auslegung bereits vorhandener Umformwerkzeuge, als auch die Ableitung der Werkzeuggeometrie anhand des Blechformteils, durchgeführt. Die gelernten Inhalte vermitteln Wissen, welches in der industriellen Praxis in der Produktentwicklung, Methodenplanung, Werkzeug- und Prozessentwicklung Einsatz finden. Zudem sind die gelernten Inhalte und Methoden bei der Bearbeitung studentischer Arbeiten hilfreich. Die Teilnahme an den Übungen wird durch ein Teilnahmezertifikat bestätigt.

Ablauf der Veranstaltungen:
Die Übungen beginnen jeweils mit einem kurzen Vortrag für das grundlegende Verständnis zu nachfolgenden Themen:
- Grundlegende Umformverfahren
- Operationsabfolgen in Folgeverbundwerkzeugen
- Werkzeugwerkstoffe
- Konstruieren mit Catia V5
- Simulation von Operationsprozessen mit AutoForm R8

Sofern die Pressenbelegung es erlaubt, werden die vermittelten Inhalte während des Semesters an einem realen Werkzeug vertieft.
LV-Nr.:360533901
Art:Übung
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik

Seminar im Wintersemester

Semester:WS 24/25
Inhalt:Vorträge zu studentischen Arbeiten am IFU.
LV-Nr.:360531802
Art:Seminar
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik

APMB und Spezialisierungsfachversuche im Wintersemester

Semester:WS 24/25
Inhalt:WICHTIGE HINWEISE:

1) Aus gegebenem Anlass wird darauf hingewiesen, dass Studierende, die in der Vergangenheit bereits für die Versuche angemeldet waren, dann aber nicht teilgenommen haben (je nach Veranstaltungsart virtuell oder in Präsenz) und sich auch nicht abgemeldet haben, sich kein weiteres Mal anmelden können. Diese Studierenden haben die Teilnahme von anderen Studierenden verhindert und werden daher automatisch bei einer Zweitanmeldung gesperrt, bzw. abgemeldet.

2) Die Anmeldung zur Teilnahme an den Versuchen erfolgt ausschließlich über C@MPUS. Ohne eine Anmeldung in C@MPUS dürfen Sie an diesen Versuchen nicht teilnehmen. Die Teilnehmeranzahl ist begrenzt. Die Anmeldung ist ab dem ersten Tag des Semesters möglich. Die IFU-APMB bestehen aus 4 Versuchsblöcken: Werkstoffprüfung, Blechumformung, Massivumformung, Formgebungsverfahren. Mit Ihrer Anmeldung für "Versuch 1" haben Sie sich für alle 4 Versuche an diesem Tag angemeldet. Dafür erhalten Sie 4 "Unterschriften".

3) Die Versuche finden in Präsenz statt. Sie haben nichts vorzubereiten. Nach den Versuchen erhalten Sie die entsprechenden Unterschriften auf Ihrem Übersichtsbogen.

4) Alle 4 Versuche finden hintereinander am selben Tag statt. Beginn: 8:30, Ende ca. 12:00 Uhr. Treffpunkt: Raum 1.016 im 1. OG, der Weg im Gebäude ist ausgeschildert.

5) Bitte tragen Sie am Versuchstag lange Hosen und geschlossene Schuhe.
LV-Nr.:360532112
Art:Praktikum
SWS:1
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Im Rahmen dieses APMBs sollen Gruppen von Studierenden gemeinschaftlich und selbstorganisiert verschiedene Vertical Farming Konzepte unter Berücksichtigung von Kreislaufmaterialien entwickeln, gegenseitig evaluieren (1. Konzeptentwicklung) und schließlich unter Verwendung vorhandener Materialien und Werkzeuge eigenständig einen skalierten Prototypen im Versuchsfeld des IFU aufbauen (2. Bau Prototyp). Der Fokus liegt somit auf der Anwendung von Grundlagen des methodischen Konstruierens sowie von Methoden der Konzeptentwicklung und der Schaffung nachhaltiger Pflanzenzuchtstände aus zur Verfügung stehenden Kreislaufmaterialien aus Kunststoff und/oder Metall sowie deren Realisierung im Labor. Dieses APMB ist Teil eines Nachhaltigkeitsprojekts mehrerer Institute der Universität Stuttgart, das sich mit der Entwicklung und Umsetzung eines prototypischen Vertical Farming Systems zur Sicherstellung der Nahrungsmittelversorgung z.B. in afrikanischen Ländern befasst. Weitere Infos diesem Projekt finden Sie auf: https://www.ifu.uni-stuttgart.de/lehre/lehrveranstaltungen/vertical-farming/

Sie erhalten für diesen APMB-Versuch zwei "Unterschriften".
LV-Nr.:000000015
Art:Praktikum
SWS:2
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik
Semester:WS 24/25
Inhalt:Mit Ihrer Anmeldung zu Versuch 1 melden Sie sich automatisch für alle 5 erforderlichen Versuche an und erhalten dafür nach Abgabe der Ausarbeitung fünf Unterschriften.

ACHTUNG:
1) Dies sind die Spezialisierungsfachversuche, diese sind ausschließlich für Studierende der Spezialisierungsfächer Umformtechnik bzw. Karosseriebau vorgesehen. Sie können daran nur teilnehmen, wenn Sie Ihren Übersichtsplan zuvor unterschrieben am IFU hinterlegt haben und die Prüfung FA Praktikum Grundlagen der Umformtechnik in C@MPUS im laufenden Seemster bereits angemeldet haben. Sie werden sonst von der Teilnahme ausgeschlossen. und erhalten keine "Unterschrift".
2) Auch Studierende FMT haben die Ausarbeitung zu erstellen.
3) Im Anschluss an das Spezialisierungsfachpraktikum müssen Sie noch eine Ausarbeitung verfassen. Diese kann als Gruppenarbeit mit maximal 3 Studierenden erfolgen. Die Ausarbeitung muss bis Ende des jeweiligen aktuellen Semesters abgegeben werden.
4) Erst nach Abgabe der Ausarbeitung und Bewertung durch die Lehre erhalten Sie den Eintrag in C@MPUS
5) Alle Versuche finden hintereinander am selben Tag statt. Beginn: 8:30, Ende ca. 15:00 Uhr.
6) Bitte tragen Sie am Versuchstag lange Hosen und geschlossene Schuhe.

Versuchsblöcke (Vorführungen und Versuche):
1. Werkstoffprüfung
2. Blechumformung
3. Massivumformung
4. Formgebungsverfahren
5. Metalllographie und Schneiden
LV-Nr.:360532012
Art:Praktikum
SWS:3
Link:C@MPUS
Organisationsname:Umformtechnik

Übungen im Sommersemester

LV-Nr.:360531311
Vortragende:Albert Emrich
Philipp Clauß
Art:Übung
SWS:1
Unterrichtssprache:Deutsch
Semester:WS 25/26
Organisationsname:Umformtechnik
Link:C@MPUS

Seminar im Sommersemester

LV-Nr.:360531802
Vortragende:Univ.-Prof. Dr. Mathias Liewald
Jens Baur
Art:Seminar
SWS:2
Unterrichtssprache:Deutsch
Semester:WS 25/26
Organisationsname:Umformtechnik
Inhalt:Vorträge zu studentischen Arbeiten am IFU.
Link:C@MPUS
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