Simulation in der Blechumformung

Forschungsthemen im Bereich "Umform- und Schneidverfahren"

Die Einsatzgebiete der Umformsimulation in der Abteilung Umform- und Schneidverfahren teilen sich am Institut in zwei Gruppen auf. Das erste Anwendungsgebiet der Umformsimulation umfasst die Methodenplanung, d.h. die Entwicklung von mehrstufigen Umformprozessen und deren Bewertung hinsichtlich Prozesssicherheit gegenüber Bauteilversagen, Maßhaltigkeit nach der Bauteilrückfederung und Robustheitsanalysen innerhalb gegebener Fertigungs- und Werkstofftoleranzen. Das zweite Arbeitsfeld bildet die numerische Untersuchung des Werkstoffverhaltens unter ein- und mehrachsiger Belastung, wobei neue Kriterien zur Beschreibung des Umformvermögens unter definierten auch nichtlinearen Lastfällen entwickelt und auch experimentell validiert werden.

In-situ-Beobachten der Faltenbildung der 2. Art durch das optische Messsystem GOM ARAMIS.


Im vorliegenden Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Automobilindustrie ein innovatives Faltenkriterium entwickelt. Das Ziel dieses Projekts bildet die Implementierung dieses Faltenkriteriums in die Softwarepakete OpenForm und AutoForm zum simulativen Vorhersage von Falten 2. Art im Tiefziehprozess. Die Verwendung von dünneren, hochfesten Blechwerkstoffen stellt eine Herausforderung für Blechumformprozesse dar, da dünne Bleche während des Umformprozesses, insbesondere beim Tiefziehen, stärker zur Faltenbildung in der freien Umformzone neigen (Faltenbildung der 2. Art) als Bleche mit höheren Blechdicken. Diese Falten beeinträchtigen die Bauteilfunktion, folgende Fügeoperationen in der Montage oder sind optisch nicht akzeptabel. Außerdem lassen sich die entstehenden Falten durch weitere Prozessschritte in der Regel nicht mehr beseitigen.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass Vordehnungen mit nichtlinearen Dehnpfaden einen großen Einfluss auf die Faltengrenzen haben. Die Vorgehensweise zur Erkennung und Auswertung des Faltenbeginns wurde weiterentwickelt, um bereits in der Methodenplanung während der Konstruktionsphase des Ziehwerkzeugs eingesetzt zu werden. Weiterführende Arbeiten beschäftigen sich derzeit mit der Überprüfung der ermittelten Faltengrenzen durch modulare Werkzeuge, welche Ausschnitte realer Geometrien mit der Gefahr einer Faltenbildung darstellen.


Laufzeit: 04.2016 - 11.2018

Kim Rouven Riedmüller, Dr.-Ing.

Zum Seitenanfang