Forschungsprojekte

Simulation des Falzprozesses

Zielbranchen

Maschinenbau allgemein, Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, Schienenfahrzeugbau, Sonstiger Fahrzeugbau, Weißwarenherstellung

Simulation des Falzprozesses

Das Falzen ist durch eine sehr komplexe Geometrie und Bauteilbeanspruchung gekennzeichnet. Der Falzvorgang mit seiner Werkzeugkinematik bestimmt in erster Linie die lokale Falzgeometrie. Die in die Baugruppe eingebrachten Spannungen und Deformationen haben zudem auch Einfluss auf deren globale Geometrie. Die numerische Simulation des Falzvorganges ermöglicht es, den Spannungs- und Deformationsvorgang zu analysieren. Damit wird die Anlagen- und Werkzeugplanung unterstützt und eine Prognose der Maß- und Formgenauigkeit der gefalzten Baugruppen ermöglicht.

Prozesskette

Das Falzen mit einer anschließenden Wärmebehandlung steht am Ende der Prozesskette im automobilen Karosseriebau und bestimmt die finale Geometrie der Baugruppe. Dabei werden toleranzbehaftete Einzelteile und Unterbaugruppen zusammengefügt. Die Simulation des Falzprozesses ist daher Bestandteil der numerischen Abbildung in der Gesamtprozesskette für Prozessplanungen und -regelungen sowie Problemanalysen. Am Fraunhofer IWU entwickelte numerische Modelle gestatten die Kombination von Messdaten und numerischen Berechnungsergebnissen zu komplexen Metamodellen der Prozesskette.

Modellbildung

Für die Berechnung der Simulationsmodelle werden, bedingt durch deren Komplexität und Detailtiefe, hohe Rechenkapazitäten und -zeiten benötigt. Insbesondere der Rollfalzprozess stellt besondere Anforderungen an die Entwicklung der Simulationsmodelle und die Effizienz der Berechnungsprogramme. Am Fraunhofer IWU forschen wir an geeigneten Berechnungsmodellen für die Falzsimulation, die sowohl eine hohe Prognosequalität als auch eine effiziente Berechnung sichern.

Unser Leistungsangebot

  • Optimierung der Falzbackengeometrie für das Maschinenfalzen
  • Vorausberechnung der lokalen Geometrie am Falz und von Maßabweichungen gefalzter Baugruppen
  • Simulation von Rollfalzprozessen und Entwicklung der Bahngeometrie der Falzrollen, Analyse von Abweichungen zwischen programmierten und realen Bahnen der Falzrolle
  • FE-Simulation von Falzprozessen für Sensitivitätsanalysen, Prozessoptimierungen sowie simulative und messtechnische Identifikation von Prozesskräften
  • Messung der Geometrie an Bauteilen und Baugruppen im Falzprozess einschließlich dem Ofenprozessen mit Darstellung der Ergebnisse im Messbericht und Gegenüberstellung zu Simulationsergebnissen

Publikationen zum Thema

Hier finden Sie alle Publikationen des Fraunhofer IWU, die zum Thema Falzen und Falzkleben entstanden sind.

YearTitle/AuthorDocument Type
20196th ICAFT – International Conference on Accuracy in Forming Technology, 25th SFU – Saxon Conference on Forming Technology, 6th AutoMetForm – International Lower Silesia – Saxony Conference on Advanced Metal Forming Processes in the Automotive Industry 2018: Chemnitz, 06.-07.11.2018
Drossel, Welf-Guntram; Putz, Matthias; Mauermann, Reinhard; Wertheim, Rafael
Conference Proceedings
2019Automatic bead position calculation for hem flange bonding
Eckert, Medardus; Weber, Johannes; Hecht, Benjamin; Drossel, Welf-Guntram; Rösinger, Markus
Journal Article
2019Frequency and intensity of pulmonary bone marrow and fat embolism due to manual or automated chest compressions during cardiopulmonary resuscitation
Ondruschka, B.; Baier, C.; Bernhard, M.; Buschmann, C.; Dreßler, J.; Schlote, J.; Zwirner, J.; Hammer, N.
Journal Article
2019Komplementäres Konzept zur blasenfreien Nahtabdichtung von Falzklebungen. Schlussbericht: IGF-Vorhaben 17266BG
Neumann, Ivo; Menzel, Sandra; Fricke, Holger; Mayer, Bernd; Landgrebe, Dirk; Jesche, Fred
Report
2017Designing a flawless hem flange bonding process
Woyke, Wolfgang; Jesche, Fred; Menzel, Sandra; Landgrebe, Dirk
Journal Article
2017Das Falzkleben fehlerfrei gestalten
Jesche, Fred; Menzel, Sandra; Woyke, Wolfgang; Landgrebe, Dirk
Journal Article
2017Karosseriebau im Wandel. 8. Chemnitzer Karosseriekolloquium CBC 2017: 14. und 15. November 2017, Chemnitz/Dresden
Drossel, Welf-Guntram; Putz, Matthias; Landgrebe, Dirk
Conference Proceedings
2017Vermeidung von Fehlern in der Prozesskette Falzkleben
Woyke, Wolfgang; Landgrebe, Dirk; Jesche, Fred; Menzel, Sandra
Conference Paper
2017Workshop Numerische Simulation in der mechanischen Fügetechnik 2017: 26. September 2017, Dresden
Jesche, Fred ; Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik -IWU-, Chemnitz
Conference Proceedings
2016Falzen von Baugruppen aus FVK und Metall
Menzel, Sandra; Landgrebe, Dirk; Mayer, Bernd; Bußkamp, Paul; Zockoll, Anja
Report
2016Falzvergleich: Zangenfalzen vs. Rollfalzen
Landgrebe, Dirk; Perera, Chulaka; Jesche, Fred; Hensel, Sebastian; Grützner, Raik ; Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik -IWU-, Chemnitz
Report
2015Complementary approach for the bubble-free seam sealing of bonded hem flanges
Neumann, Ivo Fabian; Fricke, Holger; Mayer, Bernd; Menzel, Sandra; Jesche, Fred; Landgrebe, Dirk
Conference Paper
2015Numerical representation of a complete body construction process chain, focusing on new approaches for integrating the drying process
Ackert, Patrick; Perera, Chulaka; Grützner, Raik; Mauermann, Reinhard; Fichtner, Isabell; Landgrebe, Dirk
Conference Paper
2014Blasenfreie Nahtabdichtung: Komplementäres Konzept zur blasenfreien Nahtabdichtung
Neumann, Ivo Fabian; Fricke, Holger; Jesche, Fred; Menzel, Sandra
Conference Paper
2014Consideration of robot rigidity in roller heming processes: An experimental and numerical study
Hecht, Benjamin; Neugebauer, Reimund; Drossel, Welf-Guntram; Barth, Daniel; Rössinger, Markus; Eckert, Alexander; Perera, Chulaka
Conference Paper
2014Falznähte blasenfrei und wirtschaftlich abdichten
Neumann, Ivo Fabian; Menzel, Sandra
Journal Article
2014The influence of the robot's stiffness on roller hemming processes
Barth, Daniel; Drossel, Welf-Guntram; Pfeifer, Marko; Findeisen, Mathias; Eckert, Alexander; Rössinger, Markus
Conference Paper
2014Roller hemming simulation: State of the art and application limits
Neugebauer, Reimund; Drossel, Welf-Guntram; Rössinger, Markus; Eckert, Alexander; Hecht, Benjamin
Conference Paper
2013Fügen durch Umformen: Kein heißes Eisen: Kalte Fügetechnologien für den Mischbau
Menzel, Sandra; Israel, Markus; Kraus, Christian
Journal Article
2013Komplementäres Konzept zur blasenfreien Nahtabdichtung
Neumann, Ivo Fabian; Fricke, Holger; Jesche, Fred; Menzel, Sandra
Conference Paper
2012Fehlstellen beim Falzkleben im automobilen Rohbau verhindern
Neugebauer, Reimund; Mauermann, Reinhard; Richter, Karsten; Meyer, Bernd; Neumann, Ivo Fabian
Electronic Publication
2011Falzkleben im automobilen Rohbau
Neugebauer, Reimund; Jesche, F.; Menzel, S.; Richter, K.; Mayer, B.; Fricke, H.; Neumann, Ivo Fabian
Conference Paper
2011Unterschiedliche Werkstoffe prozesssicher verbinden. Simulation von Hybridfügeprozessen
Fricke, H.; Israel, M.
Journal Article
2010Falzklebeprozess im automobilen Rohbau
Neugebauer, Reimund; Menzel, Sandra; Meyer, Bernd; Neumann, Ivo Fabian
Report
2009Umformtechnologien mit Kleben kombinieren
Menzel, S.; Fricke, H.; Mauermann, R.
Conference Paper
2008Potenziale von Umform- und Fügetechnologien auf direktgetriebenen Spindelpressen: Vortrag gehalten auf dem InnoDay, 04.09.2008, Crimmitschau
Kräusel, V.; Mauermann, R.
Presentation
2006Schaffung umformtechnischer Grundlagen bei der Verarbeitung von Metall-Kunststoff-Verbunden
Neugebauer, Reimund; Scheffler, S.; Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik -IWU-, Chemnitz; Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. -EFB-
Report
2000Failure limits in the field of aluminium forming
Sterzing, A.; Bräunlich, H.; Klose, L.
Conference Paper
1998Umformverhalten von bandbeschichteten Stahlfeinblechen
Bräunlich, H.; Neugebauer, Reimund; Alsmann, M.; Wolfhard, D.
Conference Paper
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