Verschleiß Werkzeugbelastung

Durch die Berechnung der Werkzeugbelastung wird das Ziel der Vorhersage von mechanischen und thermischen Belastungen auf der Werkzeugoberfläche erreicht. Während intensive thermische Belastungen zu einer verschleißfördernden Abnahme der Werkzeugmaterialgüte führen, erlaubt die Berechnung der mechanischen Belastung die genaue Lokalisierung von Spannungsspitzen. Diese Spannungsspitzen fördern in der weiteren Benutzung des Werkzeuges die Entstehung von Rissen, was wiederum zum schlagartigen Versagen des Werkzeuges führen kann. Um dies zu vermeiden wird untersucht, wie durch leistungsfähigere Materialien oder eine besser angepasste Auslegung des Werkzeugs ein zu frühes Versagen verhindert werden kann. Dadurch können die Kosten in der späteren Produktion reduziert und eine höhere Standmenge erreicht werden. Die Berechnungen werden dabei den aktuell auftretenden Belastungen und damit einhergehenden Formveränderungen angepasst.

Veröffentlichung

Das IFUM beschäftigt sich auf diesem Feld maßgeblich mit der Entwicklung neuer numerischer Modellierungsalgorithmen. Mit diesen soll u.a. der Werkzeugverschleiß in Bezug auf eine Veränderung der Geometrie während der Formsimulation vorhergesagt werden. Änderungen der Prozessparameter in der Kontaktfläche, die durch die Veränderung der Geometrie verursacht werden, führen zu einer veränderten Verteilung der Werkzeugbelastung und des Werkzeugverschleißes. Dies betrifft vor allem die Werkzeugbereiche, die hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.

„Advanced Wear Simulation for Bulk Metal Forming Processess“

Bernd-Arno Behrens, Anas Bouguecha, Milan Vucetic und Alexander Chugreev (2016)   MATEC Konferenz (NUMIFORM 2016: „The 12th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming”), Volume: 80, Seite: 04003