Entwicklung einer Methode zur Prognose der Verschraubungsparameter von Blechschraubverbindungen

Projektbeschreibung

Versagensbild einer Kunststoffmutter-Verschraubung beim Überdrehversuch unter definierten klimatischen Randbedingungen

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Prognosetools zur Vorhersage des ertragbaren Überdrehmomentes sowie der Montagevorspannkraft von Kunststoffmutter-Blechverschraubungen in Abhängigkeit klimatischer Randbedingungen.

Anhand der Analyse des Einflusses unterschiedlicher klimatischer Bedingungen auf das Eigenschaftsprofil der im Projekt betrachteten Mutternwerkstoffe soll zunächst eine Kenntnis grundlegender Wirkzusammenhänge geschaffen werden. Nachfolgend werden Überdrehversuche unter definierter Variation der Umgebungsbedingungen sowie der Mutterngeometrie und -werkstoffe durchgeführt, anhand derer im weiteren Verlauf die Korrelation der mechanischen Eigenschaften mit den resultierenden Überdrehmomenten erfolgt.

Parallel werden anhand ausgewählter Schraubverbindungen Klemmkraftverläufe sowie das Weiterdrehmoment ermittelt. Die gewonnenen Korrelationen dienen dem Aufbau eines FE-Simulationsmodells zur numerischen Abbildung des Vorspannkraftverlaufes und dem Ableiten eines physikalisch basierten Ansatzes zur Prognose des Überdrehmomentes der betrachteten Kunststoffmuttern unter Berücksichtigung unterschiedlicher Eingangsparameter.

Hierdurch können KMU prozesssichere Verschraubungen auch bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen gewährleisten. Das im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnde Tool stellt zusammen mit den generierten Daten die Basis für einen intelligenten Verschraubungsprozess dar.