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Schnelle inverse Materialflusssimulation für die Massivumformung mittels der dreidimensionalen Mediale-Achse-Transformation

Kontakt:massivumformungifum.uni-hannover.de

Motivation

 

Bei der Auslegung einer Stadienfolge für die Massivumformung muss der Konstrukteur stets die Frage beantworten, welche Form in das abbildende Werkzeug eingelegt werden muss, damit die Hohlform während des Umformvorganges fehlerfrei gefüllt wird. Das Vorgehen erfolgt dabei iterativ durch FEM-Simulationen. Es sind also mehrere Simulationsläufe mit hohen Rechenzeiten notwendig, um sich an eine optimale Einlegeform heranzutasten. Daher ist ein Vorgehen anzustreben, durch welches die gewünschte Einlegegeometrie mit einem einzigen schnellen Simulationslauf ermittelt werden kann. Dies ist nur möglich, wenn es gelingt, die Berechnung der Fließvorgänge von der gefüllten Hohlform zu beginnen, um dann die „Rückbildung“ der Werkstückgeometrie zur Originalform abzubilden.

 

Zielsetzung

 

Am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen wird derzeit ein Verfahren entwickelt, welches es erlaubt, den Materialfluss bei Schmiedeprozessen rückwärts schreitend zu simulieren. Ziel ist es, die Zwischengeometrien für die Warmmassivumformung konstruktionsbegleitend zu berechnen und so den Aufwand für die Auslegung von Stadienfolgen im geschlossenen Gesenk zu reduzieren. Hierfür wird unter Anwendung der Medialen-Achse-Transformation ein geometrisches Materialflussmodell aufgestellt, welches es ermöglichen soll, den dreidimensionalen Materialfluss von der Fertigteilgeometrie bis zur Einlegeform mit kurzen Rechenzeiten zu ermitteln.

 

 

Abbildung: Prinzip des Werkstoffflusses auf der Medialen Achse

 

 

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