Automobiler Leichtbau Rückfederungssimulation in der Umformtechnik jetzt noch genauer

Für den automobilen Leichtbau werden hoch- und ultrahochfeste Stähle oder Aluminium verstärkt eingesetzt. Damit einhergehend tritt bei der Umformung solcher Werkstoffe die Rückfederung als äußerst unangenehme Erscheinung auf. Diese kann man aber mit entsprechenden Simulations-Software in den Griff bekommen – das spart Zeit und Kosten. Autoform hat jetzt eine völlig neue Lösung dafür entwickelt.

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MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

LVD GmbH

AutoForm Engineering_GmbH

Um die Ergebnisse der Rückfederungssimulation weiter zu verbessern, hat Autoform ein neues Materialmodell entwickelt. Das Modell vermag das Materialverhalten im Entlastungs-Fall (Entnahme des Blechteils aus dem Werkzeug) sehr genau zu modellieren, was für die Rückfederung ausschlaggebend ist. Es berücksichtigt sowohl das Weicherwerden des Materials durch den sogenannten Bauschinger-Effekt als auch das Abfallen der Elastizität mit zunehmender Dehnung. Damit ist es eines der genauesten zurzeit existierenden Modelle.

Modell vollständig kompatibel mit den aktuellen Materialmodellen von Autoform

Ein unschätzbarer Vorteil liegt darin, dass das Modell vollständig kompatibel mit den aktuellen Materialmodellen von Autoform ist, das heißt, die existierenden Materialdateien, welche heute weitverbreitet im Einsatz sind, können weiter verwendet werden. Um die Effekte der kinematischen Verfestigung mit zu berücksichtigen, reicht es aus, vier neue Materialparameter zu ergänzen. Diese Parameter sind keine mathematisch abstrakten Größen, sondern haben eine einfach verständliche, klar definierte physikalische Bedeutung.

Sie können zum Beispiel einfach aus Zug-Druck-Versuchen bestimmt werden – oder aber, wenn dieser Aufwand nicht betrieben werden soll, bietet Autoform Default-Werte pro Materialklasse an. Dies ist möglich, da jeder der Parameter einen unabhängigen physikalischen Effekt beschreibt. Durch kinematische Verfestigungsmodelle kann fast ohne zusätzlichen Aufwand ein Großteil des Genauigkeitsgewinns realisiert werden. Die Konsequenz ist eine zuverlässigere Rückfederungskompensation der Umformwerkzeuge mit Hilfe der Simulation, was im Allgemeinen die Anzahl der Tryout-Schleifen stark reduziert.

Nur stabile Prozesse lassen sich kompensieren

Dr. Waldemar Kubli, CEO von Autoform Engineering, betont: „Wir sind sehr erfreut, unseren Kunden ein derart ausgeklügeltes Modell anbieten zu können. Um Rückfederungsprobleme erfolgreich anzugehen, braucht es allerdings nicht bloß eine genaue Simulation der Rückfederung.

Genauso wichtig sind die integrierte Kompensation der Geometrie sowie die Robustheitsbewertung der Rückfederung, denn nur stabile Prozesse lassen sich kompensieren. Autoform mit seinen Produkten Autoform-Compensator und Autoform-Sigma ist zurzeit die einzige integrierte Software auf dem Markt, die alle entscheidenden Komponenten enthält, um die anspruchsvollen Rückfederungsprobleme erfolgreich anzugehen.”

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