Entwicklung eines Prozessmodells zur Online-Optimierung von Freiformschmiedungen großer Blöcke

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing ; Mechanical Properties of Metallic Materials and their Microstructural Origins
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 29346338

Beim Freiformschmieden großer Blöcke kommt es darauf an, die Schmiedefolge so zu wählen, dass das geforderte Gefüge eingestellt und eventuelle Gussfehler im Block beseitigt werden können. Zu diesem Zweck wird ein Mindestumformgrad / Reckgrad gefordert, der allerdings die je nach gewählter Schmiedestrategie tatsächlich vorliegenden lokalen Unterschiede nicht angemessen berücksichtigen kann. Dies hat zur Folge, dass einerseits mit übermäßiger ¿Sicherheit¿ geschmiedet wird und andererseits dennoch das Auftreten von Schmiedefehlern nicht sicher vermieden wird. Beides führt bei großen Blöcken, die häufig mehrere Hundert Tonnen wiegen, zu erheblichen Verlusten. Die bisherigen Versuche, dieses Problem durch Programmschmieden mit offline berechneten Schmiedeplänen zu vermeiden, sind bislang an sich aufsummierenden Abweichungen zwischen Realität und Modell sowie an notwendigen unvorhergesehenen Eingriffen des Pressenbedieners gescheitert. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung schneller Simulationsmodelle als Grundlage für die Realisierung eines Assistenzsystems, das zu jedem Zeitpunkt der Schmiedung online die günstigste Fortsetzung der Schmiedefolge vorschlägt. Hierfür soll zunächst ein onlinefähiges Modell für die Kernfaser eines Schmiedeblocks erstellt werden, mit dem die Kerndurchschmiedung und das Gefüge durch Berechnung der Formänderungen und Temperaturen mit dem ¿Einzelhub-Superpositionsprinzip¿ ermittelt werden. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die Betrachtungen auf die Verteilung im Längsschnitt und charakteristischer Querschnitte des Blocks ausgedehnt werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1204: Algorythms for Fast, Material Specific Process-Chain Design and Analysis in Metal Forming