Bewertung des Versagens bei Biegeoperationen vorgedehnter Bleche

Projektbeschreibung

Einfluss einer uniaxialen Vordehnung (VD0) und unterschiedlichen Nachdehnungen (ND) auf die Umformbarkeit des Stahls HC340LAD im Nakajimaversuch

Viele Blechteile durchlaufen während des Herstellprozesses eine Biegeoperation. Die Vorhersage des Versagens bei Biegeoperationen kann, im Vergleich zu Tiefziehoperationen, nicht mit einer Grenzformänderungskurve aus dem Nakajima oder Marciniakversuch vorhergesagt werden. Auf Grund der kleinen Biegeradien und der damit verbundenen starken Krümmung tritt das Versagen erst bei wesentlich höheren Dehnungen auf. Ebenso wird das Versagen nicht durch eine lokale Einschnürung hervorgerufen, sondern durch Schädigung der äußeren Bereiche der Probe.
Durch die Einbringung von Vordehnungen in das Material kommt es zu einer Textur- und Schädigungsentwicklung. Da diese Schädigung richtungsabhängig ist, führt eine Änderung der Belastungsrichtung zu einer erhöhten Schädigung. Werden solche vorgedehnten Proben anschließend gebogen, kann es zu einem unerwarteten Versagen der Probe kommen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll der Einfluss der Vordehnung und der Belastungsrichtung auf verschieden Materialien untersucht werden. Diese Ergebnisse dienen als Datenbasis für ein phänomenologisches Modell zur Vorhersage des Materialversagens bei Biegeoperationen mit vorgedehnten Blechen. Hierdurch soll die Vorhersagegenauigkeit erhöht werden und die Einarbeitungszeit für Werkzeuge reduziert werden.
Das phänomenologische Modell soll mit den im PA teilnehmenden Simulationssoftware-Herstellern in den FE-Programmen implementiert werden um den KMUs die Bewertung des Versagens bei Biegeoperationen zu ermöglichen. Für Firmen ohne simulative Auslegung wird eine Stand-Alone Software entwickelt, welche eine diagrammbasierte Aussage über die Herstellbarkeit der Bauteile ermöglicht. Durch diese Maßnahmen soll eine einfache Anwendung des Meta-Modells bei der Bauteilauslegung erreicht werde.