Weiterentwickelte Simulationsmethoden machen SCS-Verfahren effizienter

Anbieter zum Thema

Weil Technology GmbH

technotrans SE

Thermacut GmbH

IFU Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart

Hierbei sind aufgrund der Prozesscharakteristik spezifische Eigenheiten der SCS-Technik zu berücksichtigen. Aufgrund der Dehnungsabhängigkeit der Werkstoffkennwerte hat die lokale und globale Formänderungsverteilung einen wesentlichen Einfluss auf das Rückfederungsverhalten des Bauteils und seine Abformgenauigkeit.

Rückfederungskompensation muss berücksichtigt werden

Die Untersuchungen wurden insbesondere für die Außenhautwerkstoffe DC04 mit 0,75 mm Blechdicke und AA6016 mit 1,2 mm Blechdicke durchgeführt. Bei Untersuchungen zur Rückfederungskompensation der Werkzeugform wurden der in der Vorstufe erreichte Umformgrad und die Veränderung des E-Moduls durch plastische Dehnung korrespondierend zur Formänderungsverteilung als zusätzlich zu berücksichtigende Parameter identifiziert. In Bild 8 ist die Rückfederungscharakteristik für die Blechgüte AA6016 mit einer Vorreckung von 4% dargestellt. Die Entwicklung verlässlicher Methoden für die Sicherstellung der Abformgenauigkeit bei der Anwendung des SCS-Verfahrens ist Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten.

In der vorliegenden Arbeit wurden einige Aspekte innerhalb der Entwicklungsphase von SCS-Werkzeugen mittels Umformsimulationen aufgezeigt. Die vorgestellten Ergebnisse aus Grundlagenuntersuchungen zeigen neue Ansatzpunkte für systematische und reproduzierbare Entwicklung und experimentelle Validierung der auf der SCS-Technik basierenden Umformwerkzeuge sowie der in diesem Zusammenhang relevanten Parameter.

SCS-Technologie wird weiterentwickelt

Die mittels Pam-Stamp 2G V2007.0.1 durchgeführten Umformsimulationen veranschaulichen die Variantenvielfalt der beim SCS-Verfahren möglichen Prozessabläufe und damit die Flexibilität dieser Technik. Die Flexibilität des verwendeten Simulationssystems ermöglicht hierbei systematische Grundlagenuntersuchungen mit reproduzierbaren Prozesssimulationen als Ergebnis der Validierung mit experimentellem Versuch. Auf diesem Wege sind verlässliche und reproduzierbare Prozessabläufe in der zukünftigen Weiterentwicklung der SCS-Technik realisierbar.

Insgesamt konnte im Rahmen empirischer Untersuchungen festgestellt werden, dass die uniaxiale Zugbeanspruchung die einfachste und effektivste Methode zur Vorverfestigung in Kombination mit dem Tiefziehen darstellt. Dabei wirkt sich die Werkzeug- und Platinengeometrie in wesentlichem Maße auf den lokal maximal erreichbaren Umformgrad, die Formänderungsverteilung und folglich auf die Rückfederungscharakteristik und Abformgenauigkeit aus.

Forschungsarbeiten befassen sich mit der Entwicklung neuer technologischer Strategien im Bezug auf die Auslegung des Tribosystems innerhalb der Formelementegeometrie. Insbesondere eine aktive Veränderung des Tribosystems über die Prozesszeit stellt hier eine neue Herausforderung für die Zukunft dar.

Prof. Dr.-Ing. Mathias Liewald ist Leiter des Institutes für Umformtechnik der Universität Stuttgart, 70174 Stuttgart, Dipl.-Ing. Dejan Vlahovic und Dipl.-Ing. Apostolos Papaioanu sind wissenschaftliche Mitarbeiter.

(ID:273062)