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Beurteilung der Ausprägung und Qualitätsrelevanz von Anhieb- und Nachlaufkanten in der Tiefziehsimulation mittels FEM

AiF-Nr.:

19877N

EFB-Nr.:

10/117

Kurztitel:

Simulation Nachlauf- und Anhiebkante

Laufzeit:

01.01.2018 - 31.12.2019

Forschungsstelle:

IFU Stuttgart


Projektbeschreibung

Der Einsatz numerischer Umformsimulationen ermöglicht eine prozesssichere Auslegung des Ziehvorgangs sowie der im Methodenplan nachfolgenden Prozessschritte. Auch quantitative Aussagen über zu erwartende, strukturrelevante Bauteileigenschaften, wie z.B. Festigkeit oder Steifigkeit, sind möglich. Für die Prozessauslegung von Sichtteilen ist die zu erwartende Oberflächenqualität ein entscheidender Faktor. Eine Aussage über die Oberflächenqualität anhand der Simulationsergebnisse ist aktuell jedoch nur bedingt möglich. Zum Zeitpunkt der Prozessauslegung kann nicht prozesssicher beurteilt werden, ob die numerisch bestimmte Endposition und Ausformung einer Anhieb- oder Nachlaufkante die heutigen Qualitätsforderungen an sichtbare Bauteile wie z.B. Edelstahlwaschbecken oder Beplankungsteile für die nacharbeitsfreie Verwendung des Bauteils erfüllt. Dies ist besonders für KMU ein entscheidender Wettbewerbsnachteil bei der Kalkulation und Angebotserstellung. Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung von empirischen Kennwerten zur Quantifizierung der Ausprägung von Anhieb- und Nachlaufkanten in der FEM-Simulation. Insbesondere die Korrelation der geometrischen Ausprägung mit der tatsächlichen Qualitätsrelevanz der Oberflächendefekte wird angestrebt. Die Einflussfaktoren auf die Ausbildung von Anhieb- und Nachlaufkanten werden an zwei Versuchswerkzeugen untersucht. Die entstehenden Oberflächendefekte werden quantifiziert und mit korrespondierenden Simulationsläufen korreliert. Die Qualitäts- bzw. Nacharbeitsrelevanz der Anhieb- und Nachlaufkanten wird mit der entwickelten Methodik in Abhängigkeit von der geometrischen Ausprägung, der resultierenden Oberflächenstruktur sowie der Überlagerung unterschiedlicher Krümmungskomponenten (konvex und konkav) in bestimmten Bauteilbereichen in Bezug auf erforderliche Nacharbeit bewertet.


 

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