P 931 - Numerische Optimierung des Tiefziehprozesses beim Einsatz von Ziehsicken durch die Entwicklung eines fundierten erweiterten Ersatzmodells

Diese werden durch die numerische Auslegung des Prozesses meist nicht ausreichend berücksichtigt, da hier häufig Ersatzmodelle im Einsatz sind. Diese betrachten lediglich die Rückhalte- und Niederhalterkräfte und nicht das tatsächliche Materialverhalten. Diese Gegebenheiten und ihre Wechselwirkungen sollen in die Betrachtungen einfließen. Mit dem Ziel, das Ersatzmodell und die Eingangsgrößen für eine Simulation zu optimieren. Mehrere experimentelle Untersuchungen zur Charakterisierung der Werkstoffeigenschaften der vorliegenden Blechwerkstoffe DX56D+Z (1.0963) und HCT780X (1.0943) sind erfolgt. Numerische Simulationen der Charakterisierungsversuche ergänzen die Experimente für eine realitätsnahe Abbildung des Materialverhaltens im Prozess. Die Kraftund Reibungsverhältnisse sollen unter Zuhilfenahme eines entsprechenden Umbaus eines Reibprüfstands mit modifizierten Werkzeugen erfasst werden und zur Optimierung der Eingangsgrößen für eine FEM-Simulationssoftware dienen. Die auftretenden Zug-, Druck- und Biegespannungen sowie deren Überlagerungen aus dem realen Tiefziehprozess sollen experimentell an geeigneten Versuchsanlagen nachgebildet und die Einflüsse auf das Materialverhalten mittels FEM-Simulationen verifiziert werden. Die in dem beantragten Forschungsprojekt angestrebten Ergebnisse werden in einem eindeutig definierten Umfang zur Weiterentwicklung von Produkten beitragen. Neben Produkten, die von Softwareentwicklungsfirmen Anwendern bereitgestellt werden sind hier die Herstellung von Werkzeugen und Maschinen für die Umformtechnik und die mittels Umformverfahren, speziell dem Tiefziehen von Blechwerkstoffen erzeugten Komponenten, zu erwähnen. Da aufgrund optimierter Eingangsgrößen Prozesse und Verfahren qualitativ besser ausgelegt werden können, ist ebenfalls eine genauere Konzipierung, Konstruktion und Fertigung von Maschinen und Werkzeugen erreichbar. Hieraus lässt sich eine Reduzierung der arbeitszeitlichen, personellen, materiellen und finanziellen Ressourcen für kleine und mittelständische Unternehmen ableiten. Verbesserte Produkte, z. B. Simulationssoftware, Umformwerkzeuge und Umformmaschinen bieten im Umkehrschluss die Möglichkeit, die Verfahren zur numerischen und konstruktiven Auslegung eines Umformprozesses weiter zu entwickeln und zu optimieren.