Simulation von Prozessketten der Massivumformung

Die Möglichkeiten der Simulation werden am Fraunhofer IWU genutzt, um komplette Prozessketten der Massivumformung – vom Schneiden des Rohlings über dessen Erwärmung und die Umformstufen bis hin zur thermischen Nachbehandlung – ganzheitlich zu untersuchen. Gefügebetrachtungen können ebenso in die Bewertung einbezogen werden wie die Wechselwirkungen zwischen dem Umformprozess und der Werkzeugmaschine.

Schwerpunkte unserer Simulationsstudien sind:

• Machbarkeitsstudien für neue Produkte
• Auslegung und Optimierung der Massevorverteilung zur Senkung des Rohmaterialeinsatzes
• Ermittlung des thermisch stabilen Zustands von Werkzeugen in Prozessstufen
• Einsparung von Prozessschritten zur Senkung von Energie-verbrauch und Kosten
• Erzeugung von Materialverbünden für den Leichtbau
• Verringerung bzw. Vermeidung von spanender Nachbearbeitung
• Funktionsintegration durch Zusammenlegung von Bauteilen

Ergänzend zu diesen Simulationsstudien unterstützen und beraten wir unsere Kunden bei der Entscheidungsfindung zur Einführung neuer Umformprozesse und Prozessketten.

Für möglichst realitätsnahe Simulationsergebnisse sind exakte Werkstoffkennwerte besonders wichtig. Für neue Werkstoffe nehmen wir deshalb Warm- und Kaltfließkurven auf, die unmittelbar in die Simulation einfließen. Zur Simulation der Prozessketten in der Massivumformung nutzen wir vorwiegend die Programme Forge und Simufact Forming.

Die Ergebnisse der Simulationsstudien widerspiegeln sich in

• der Anpassung von Bauteilgeometrien an einzelne Umformschritte zur Minimierung von Werkzeugbelastung und Verschleiß,
• der Auslegung und Konstruktion der Werkzeuge,
• der Auslegung der Prozessschritte und der Anpassung der Prozessparameter,
• der Optimierung bestehender Prozessketten sowie
• der Entwicklung und Bewertung neuer Prozessketten.