Vergleichende Bewertung der Simulation von Umformprozessen mit elastischen Randbedingungen

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Die Analyse des Gesamtsystems „Blechumformprozess“ hat Defizite herkömmlicher Simulationsmethoden aufgezeigt, insbesondere die Vernachlässigung statischer Genauigkeitskenngrößen von Pressmaschinen, wie der vertikalen und kippenden Verlagerung des Pressenstößels. Durch die Modellierung der Presse mit Federelementen konnten neue Modellstrukturen entwickelt werden, die die Stößelbettung im FEM-Prozessmodell abbilden. Die Parametrierung dieser Federelemente erfolgt über Transformationsfunktionen basierend auf vorhandenen Steifigkeitswerten. Die Leistungsfähigkeit des Ansatzes wurde anhand des Benchmarkteils „S-Rail“ demonstriert. Der Vergleich zur bisherigen Modellierung zeigt, dass die Berücksichtigung statischer Presseneinflüsse maschinenbedingte Ziehfehler sichtbar und prognostizierbar macht. Dadurch kann die Vorhersagegenauigkeit in der Planung des Blechumformprozesses erhöht werden. Ein Gesamtmodell des Umformprozesses ermöglicht es, unterschiedliche Presseneigenschaften während der Planung zu berücksichtigen und den Aufwand bei Werkzeugeinarbeitung und Serienanlauf zu reduzieren. Die Implementierung eines „virtuellen Try-Out“ durch Prozesssimulation erlaubt es, Schwachstellen im Zusammenspiel von Maschine, Werkzeug und Werkstück zu erkennen. Dies bietet sowohl Werkzeugbauunternehmen als auch Pressenbetreibern die Möglichkeit, Werkzeuge mit geringerem oder keinem Einarbeitungsbedarf herzustellen und den Werkzeugeinarbeitungsp