Rohe Kräfte sinnvoll verwalten

Massivumformung ist eine Metallverarbeitung, welche die Herstellung hochfester und dichter Bauteile ermöglicht. Durch plastische Verformung von Metallen entstehen komplexe Formen wie z.B. Kurbelwellen, die in zahlreichen Industrien Anwendungen finden.

Zu den wichtigsten Verfahren der Massivumformung zählen Schmieden, Gesenkschmieden, Walzen, Strangpressen, Fließpressen, Gesenkbiegen und Tiefziehen. Das Metall kann hierbei kalt oder warm verformt werden. Bei dünnen Bauteilen, wie dem Blech eines Kotflügels, findet die Umformung eher kalt statt, bei massiven Bauteilen, wie einer Kurbelwelle, werden die Halbzeuge noch rotglühend in das Werkzeug eingelegt. Zunehmend werden aber auch bei Blechbauteilen die Vorteile der Warmumformung genutzt, was den Prozess komplexer macht.

Die Simulation soll im Vorfeld zeigen, wo es zu Faltenbildungen und Rissen im Material kommen kann. Auch die Wanddickenverteilung nach dem Tiefziehen kann aus das Simulation entnommen werden.

Die Simulation hat insbesondere bei großen Umformgraden aber auch ihre Tücken. Die Elemente des Ausgangsnetzes werden während der Umformung so stark deformiert, dass die Berechnungen abbrechen. Spezielle Algorithmen sind erforderlich, die dafür sorgen, dass während der Umformsimulation ein sogenanntes Remeshing stattfindet, damit die Finiten Elemente nicht entarten.

Umformsimulationen gehören bei vielen Kunden der Merkle CAE Solutions zur Kernkompetenz, daher wird dieser Bereich als Dienstleistung aktuell noch weniger nachgefragt. Je komplexer die Umformvorgänge jedoch werden, desto mehr kommen bewährte Technologien an ihre Grenzen.

Um diesen neuen Nischenmarkt besser bedienen zu können, sind wir eine Kooperation mit der Firma prosimalys GmbH in Bad Wörishofen eingegangen, die gerade für diesen Bereich eine spezielle Software anbietet und einsetzt: QForm UK

Diese ergänzt die bisherigen Tools der Merkle CAE Solutions durch nichtlineare Berechnung auch sehr großer plastischer Umformungen, und besitzt ein vollständig automatisiertes, adaptives Remeshing bei großer Netzverzerrung. Automatische und stabile Kontaktfindungsalgorithmen zwischen einem oder mehreren Werkstücken sowie den Werkzeugen, und der explizite Ansatz führen zu kurzen Berechnungszeiten.

Mit Dr.-Ing. H.-W. Raedt hat Merkle CAE Solutions in der Kooperation einen ausgewiesenen Fachmann der Massivumformung zur Verfügung, der in entsprechenden Projekten fachkundige Unterstützung leisten kann.

Herr Dr. Raedt hat in Aachen Metallurgie studiert und im Bereich „Forming und Forging Technology“ promoviert, bevor er 18 Jahre bei einem großen Automobilzulieferer alle Arten von Umformthemen in der Simulation betreut hat. Er kennt daher die Thematik aus Simulation und Praxis wie seine Westentasche.

Gibt es Themen, bei denen Ihnen die Umformung Ihrer Bauteile Kopfschmerzen bereitet? Sehen Sie Optimierungsbedarf, bei denen Ihnen die Simulation weiterhelfen kann? Gerne hören wir von Ihnen!

Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit Ihnen Ihre Themenstellungen aus der Umformtechnik zu diskutieren und Sie bei Merkle CAE Solutions mit fortgeschrittenen Lösungen zu unterstützen.