EFB-Forschungsbericht Nr. 117

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Rechnersimulation des Nachformens von rotationssymmetrischen Blechteilen zur Optimierung der Werkzeuggestaltung und Werkstückqualität

Verfasser:
Wolfgang Voelkner, Dietmar Süße, Lehrstuhl für Urform- und Umformtechnik am Institut für Produktionstechnik, Technische Universität Dresden -
Volker Ulbricht, Andrea Schenk, Lehrstuhl für Kontinuumsmechanik, Institut für Festkörpermechanik, Technische Universität Dresden

ISBN 978-3-86776-137-6 - 100 Seiten, 55,60 €


Zusammenfassung

EFB/AiF-Forschungsvorhaben 10428 B

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wurden Untersuchungen zur Rechnersimulation des Nachformens von rotationssymmetrischen Blechteilen angestellt. Dabei wurde auf experimentellem und numerischem Wege die Werkstückqualität durch Variation der Werkzeuggestaltung optimiert. In der ersten Phase der Bearbeitung des Forschungsthemas wurden Untersuchungen theoretischer und experimenteller Art in Bezug auf die Ermittlung von Eingangsdaten für Berechnung und Simulation angestellt. Dies betrifft die unterschiedlichen einsetzbaren Verfahren sowie die mathematische Ermittlung der Fließkurvenparameter. Weiterhin wurden Untersuchungen zur Ermittlung des E -Moduls durchgeführt.

Diese Untersuchungen erfolgten mit alternativen Methoden, wobei neue Erkenntnisse gewonnen werden konnten. Parallel dazu erfolgte die Erarbeitung einer Werkstoffdatei. Zur Approximation der Fließkurven wurde ein eigenes Programm erarbeitet und zusammen mit der Werkstoffdatenbank weiterentwickelt. Parallel dazu wurde nach Erarbeitung einer Konzeption ein Preprozessor für das Simulationssystem erstellt und in mehreren Varianten umgesetzt. Nach Testung der unterschiedlichen Varianten erfolgte die endgültige Fertigstellung des Preprozessors. Dieser Preprozessor befindet sich im industriellen Einsatz. Um die Treffsicherheit des Simulationssystems darzustellen und zu testen, wurden in einer weiteren Phase Simulationsrechnungen an Beispielteilen durchgeführt.

Die Überprüfung des Programmsystems erfolgte durch vergleichende Experimente an rotationssymmetrischen Werkstücken. Bei den Rechnungen sind vorrangig Untersuchungen zur Variation der Werkzeuggeometrie und deren Auswirkung auf das Umformergebnis durchgeführt worden. Dabei wurden einstufige und mehrstufige Nachformvorgänge simuliert und experimentell überprüft. Es ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen den simulierten und den experimentellen Ergebnissen.


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