Im Rahmen des Projekts VIPROF werden Produktentwicklung und Fertigungstechnik zu einer durchgängigen, digitalisierten und kooperativen Entwicklungsplanung und Fertigungsplanung verknüpft sowie die erforderlichen CAE-Systeme übergreifend integriert. Der gesamte Fertigungsprozess wird somit in einer Prozesskettensimulation abgebildet und eine fertigungsgerechte Konstruktion ermöglicht. Der Bericht erläutert eingangs die Aktivitäten im VIPROF-Projekt und den Lackierprozess. Dieser umfasst eine Folge mehrerer Spülvorgänge und Tauchvorgänge zur Reinigung, Vorbehandlung und kathodischen Tauchbadlackierung. Nach den einzelnen Tauchvorgängen muss die Flüssigkeit so ablaufen können, dass möglichst wenig davon in die nächste Prozessstufe verschleppt wird. Nach einigen dieser Stufen ist eine schnelle Trocknung noetig, um die nächste Schicht aufzubringen oder den Lack bei hohen Temperaturen auszuhärten. Nach jeder Trocknung muss die Karosserie soweit abkühlen können, dass der nächste Prozessschritt stattfinden kann. Eine Herausforderung für die Simulation des Lackierprozesses ist die sehr komplexe Karosseriestruktur mit zahlreichen Bohrungen, Spalten und Hohlräumen zwischen den Blechen. Für die Simulation der strukturmechanischen Eigenschaften und des Crashverhaltens wird ein FE-Simulationsmodell für die Karosseriestruktur benötigt. Dieses FE Modell wird bereits in sehr frühren Phasen der Fahrzeugentwicklung erzeugt. Dagegen wird ein FE-Simulationsmodell, das die Umgebung der Rohkarosserie abbildet und auch innenliegende Hohlräume und Details erfasst, nur selten erstellt. Ein derartiges Modell wird für die Simulation der Tauchprozesse und für die Schichtbildung bei der KTL-Lackierung benötigt. Aufgrund dieses Erfordernisses werden die Tauchsimulation, die Simulation der Schichtbildung bei der Elektro-Tauchlackierung und die Simulation der Trocknung beschrieben. Im Folgenden werden der Bezug des Ofenprozesses zu den Struktureigenschaften der Karosserie, die bleibende Verformung aus dem Ofenprozess in der Simulation, die Identifikation von Beuleffekten sowie die Sensivitätsanalyse durch begleitende Eigenwertanalysen behandelt. In welchem Umfang die Herstellungshistorie für die Aussagekraft der Ofensimulation wichtig ist, kann noch nicht abschließend bewertet werden. Nach Ansicht der Autoren existiert dieser Einfluss jedoch. Zudem resümieren sie, dass Tauchsimulation und Schichtbildungssimulation in die Prozesskettensimulation einbezogen werden können und eine Erweiterung auf die Kräfte an der Karosserie während des Tauchvorgangs möglich ist. Die Berücksichtigung der Verdunstungswärme soll die Qualität der Ofensimulation präziser machen. Insgesamt wird festgestellt, dass sich die Vorhersage der Lackierqualität verbessert, wenn die Prozesskette in der Simulation weiter geschlossen wird. Ein Ergebnis des Projekts ist ein Modell für die Schadensvorhersage an der lackierten Oberflaeche für den transienten Ofenprozess. In einem solchen Modell könnte auch der Einfluss veränderter Blechdicken gezeigt werden, wenn alle Eingangsgrößen verfügbar sind. Ob und in welchem Umfang die im Ausblick aufgezählten Ansätze tatsächlich einmal als Standardabsicherung in der Fahrzeugentwicklung simuliert werden, können die Autoren noch nicht vorhersagen, jedoch werden die im VIPROF Projekt ermittelten Methoden den Einsatz neuer Materialien und die Nutzung aller Prozessgrößen zur Kostenreduzierung besser absichern können.


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    Title :

    Integration der Lackiersimulation in den Herstellungsprozess von Karosserien im Forschungsprojekt VIPROF


    Contributors:


    Publication date :

    2010


    Size :

    14 Seiten, 14 Bilder, 1 Quelle




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    Integration der Lackiersimulation in den Herstellungsprozess von Karosserien im Forschungsprojekt VIPROF

    Knick,J.S.,Steinbeck-Behrens,C. / Kulp,S. / Pinner,S. et al. | Automotive engineering | 2010


    Integration der Lackiersimulation in den Herstellungsprozess von Karosserien im Forschungsprojekt VIPROF

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