Im Rahmen des Forschungsvorhabens >Viprof< wurde eine Verknüpfung der Prozesse Umformen - Fügen - Lackieren - Crash zu einer durchgängigen Prozesskettensimulation realisiert. Bauteileigenschaften, wie beispielsweise die Kaltverfestigung und die lokale Wanddickenänderung, die das Produktverhalten beeinflussen, werden zwischen einzelnen Prozesssimulationen weitergegeben. Als Referenzobjekt im Rahmen des Viprof-Projekts diente die B-Säule eines Fahrzeugs, eine beim Seitencrash relevante Baugruppe. Im Viprof-Projekt wurde der Umformvorgang mit dem Programm FTI Forming Suite simuliert. FTI hat den Vorteil, dass das Programm einen inversen Solver für die Umformsimulation nutzt. Inverse Verfahren erfordern nur die Materialkennwerte und die Bauteilgeometrie. Diese Daten sind früh verfügbar. Die Überprüfung auf Zuverlässigkeit erfolgte bereits im Rahmen des Viprof-Projekts. Basierend auf den positiven Ergebnissen hat Cadfem, Hannover, den inversen Solver FTI Forming Suite in die Simulationsumgebung Ansys Workbench integriert. Neben der einfachen Anwendbarkeit der Lösung FTI Forming Module for Ansys sollten auch die im Entwicklungsprozess auftretenden Produktänderungen berücksichtigt werden. Die Projektseite zeigt die Integration der FTI Formingsuite in ein Ansys-Projekt für eine strukturmechanische Berechnung. Basierend auf einer zu analysierenden Baugruppe können für die relevanten Bauteile die einzelnen Umformsimulationen innerhalb von Ansys Workbench durchgeführt werden. Nach erfolgreicher Umformsimulation werden in der strukturmechanischen Analyse den einzelnen Bauteilen die Umformergebnisse zugewiesen und auf das Netz der Strukturmechanik übertragen. In der anschließenden Ansys-Berechnung werden die Verfestigung und die Dickenverteilung berücksichtigt. Auftretende Produktänderungen können durch die vollständige Integration der FTI Forming-Suite in Ansys Workbench betrachtet werden. Eine erneute Definition des Workflows ist nicht erforderlich, da FTI Forming Module for Ansys diese Änderungen erkennt und sämtliche Berechnungsergebnisse einschließlich Mapping aktualisiert. Der Arbeitsablauf und seine Ergebnisse können anhand eines 3-Punkt-Biegeversuchs einer B-Säule dargestellt werden. Die B-Säule wird in der Simulation sowie im Versuch am Fuß und am Kopf fest eingespannt. Belastet wird das System durch einen um die Y- Achse gelenkig gelagerten Stempel. Die Berücksichtigung der Umformhistorie (Blechausdünnung und plastische Vergleichsdehnung) ergab eine Änderung der maximalen Kraft von 15,9 % und eine deutlich bessere Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen.
Einflüsse des Umformvorgangs auf die Bauteileigenschaften im Griff
MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin ; 41 ; 40-42
2012
3 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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