Modellbildung zur Berücksichtigung des Maschineneinflusses in der numerischen Simulation von Umformprozessen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5448763

In numerischen Untersuchungen von Umformprozessen bleibt die Wechselwirkung zwischen den Maschinen- und Prozesseigenschaften derzeit meist unberücksichtigt. Im ersten Antragszeitraum wurde ein Maschinenmodell entwickelt, das die Verformungs- und Verlagerungseigenschaften der Umformmaschine abbildet. Durch die Kopplung von Umformprozess- und Maschinensimulation werden die vorherrschenden Wechselwirkungen zwischen Maschine und Umformprozess erfasst und dadurch die Genauigkeit des Berechnungsergebnisses erhöht. Im zweiten Bearbeitungszeitraum wurden die Einflüsse der thermischen Eigenschaften der Umformmaschine auf das Bauteil untersucht und ausgewertet. Die experimentellen Untersuchungen dienen als Grundlage zur Erweiterung des Maschinenmodells. Im folgenden Bearbeitungszeitraum wird das Maschinenmodell auf die Anwendung für Folgeverbundwerkzeuge erweitert. Bei diesen sind im Gegensatz zu Stufenwerkzeugsätzen die Stufenabstände je nach herzustellendem Bauteil unterschiedlich, was mit Hilfe der Maschinensimulation abgebildet werden muss. Weiterhin verursacht der Verbund der Werkzeugstufen über gemeinsame Grundplatten bzw. Bauteile eine Interaktion der Stufen innerhalb des Folgeverbundwerkzeuges. Um eine Verbesserung der Simulationsgenauigkeit zu erreichen wird die Prozesssimulation um die Annahme elastischer Werkzeuge und eine Reibfunktion erweitert. 2

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1180: Prognose und Beeinflussung der Wechselwirkungen von Strukturen und Prozessen (Prediction and manipulation of interaction between Structure and Process)