Im Bereich der Fahrzeugaußenhaut hat sich seit vielen Jahren der Einsatz von SMC-Bauteilen des Sheet Moulding Compound etabliert. Besonders in Fahrzeugen mit mittleren Seriengrößen sowie in Nutzfahrzeugen werden mit Erfolg solche Pressbauteile eingesetzt. Mit dem Einsatz im Sichtbereich des Kraftfahrzeug-Exterieurs einher geht die Forderung nach so genannten Class A-Oberflächen der Bauteile. Diese Oberflächen werden im lackierten Zustand mit den angrenzenden Blechbauteilen verglichen und dürfen sich für den Betrachter nicht unterscheiden. Dennoch treten nach wie vor Oberflächendefekte auf. Vor allem Wellen auf der Bauteiloberfläche stellen ein Problem dar. Langwelligkeit tritt als Folge von Eigenspannung auf. Um dem entgegenzuwirken, wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem auf der Grundlage der Berechnung von Faserorientierung und thermischen Verhältnissen die Eigenspannungen in SMC-Bauteilen bestimmt werden können. Als Ergebnisse der Prozesssimulation erhält man die Temperaturverteilung in der Pressmasse zum Ende des Formfüllvorgangs und die Faserorientierungen im Material. Damit lassen sich die anisotropen mechanischen Eigenschaften für jedes einzelne Element berechnen. Diese Werte dienen als Basis für die weiteren Berechnungen mit der Finite-Elemente (FE)-Software Abaqus/Standard. Mit Abaqus werden anschließend das Aufheizen der Formmasse inklusive der exothermen Härtungsreaktion sowie der Abkühlung simuliert und die resultierenden Eigenspannungen sowie die Bauteilverformung berechnet. Die in diesem Zusammenhang wichtige Berechnung der thermischen Verhältnisse in der Formmasse kann mit dem vorgestellten Modell in guter Übereinstimmung mit der Realität erfolgen. Anhand der untersuchten Seitenwandgeometrie wird im Beitrag gezeigt, dass die Simulation für die Analyse von Außenhautbauteilen geeignet ist.
Simulativ zur Class-A-Oberfläche von SMC-Bauteilen
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 112 , 11 ; 814-819
2010
6 Seiten, 6 Bilder, 6 Quellen
Article (Journal)
German
Simulativ zur Class-A-Oberfläche von SMC-Bauteilen
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