Modelling of incremental sheet metal forming

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2003 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5405507

Die inkrementelle Blechumformung mit CNC-gesteuertem Umformstift ist ein innovativer Ansatz zur wirtschaftlichen Herstellung komplex geformter Blechbauteile für Prototypen und Kleinserien. Voraussetzung für den industriellen Einsatz dieses jungen Verfahrens ist eine umfassende Weiterentwicklung der bislang bekannten Umformstrategien mit dem Ziel, die Gestaltungsmöglichkeiten zu erweitern und die Bauteileigenschaften (z.B. Wanddicke) gezielt beeinflussen zu können. Das dafür benötigte Prozessverständnis kann nur unter Zuhilfenahme numerischer Simulation erzielt werden, da wesentliche Prozessgrößen (z.B. der lokale Spannungszustand in der Umformzone) im Experiment nicht zugänglich sind. Jedoch führt der aus der komplexen Werkzeugkinematik folgende alternierende Kontaktort bei den meisten kommerziellen FE-Systemen zu inakzeptablen Rechenzeiten und numerischen Instabilitäten. Daher sollen zusammen mit Partnern aus der Mathematik Ansätze wie z.B. Gebietszerlegung, problemangepasste Kontaktalgorithmen und Solver erprobt und umgesetzt werden. Mit dem vorliegenden Antrag sollen prozessspezifische Simulationstools entwickelt, Kriterien für die Gebietszerlegung erarbeitet, Referenzlösungen mit verfügbarer FE-Software angestrebt und die experimentelle Verifikation der zu entwickelnden Methoden ermöglicht werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1146: Modelling of Incremental Forming Operations