FORSIM

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND SIMULATIONSTECHNIK

P3 FEM-basierte Prozessauslegung für das geregelte Streckbiegen von Aluminium-Strangpressprofilen

Arbeitsfeld:

Der verstärkte Einsatz von 3D-gebogenen Aluminiumprofilen im Leichtbau (v.a. in der Automobilindustrie) erfordert geregelte Biegeprozesse, um auf Nacharbeit verzichten zu können. Eine adaptive Prozeßführung beim 2D-Profilstreckbiegen wurde vom Antragsteller in einem früheren Forschungsvorhaben entwickelt und erfolgreich anlagentechnisch umgesetzt. Aufbauend auf experimentellen Arbeiten soll eine FEM-basierte Simulationsmethode für diesen geregelten Prozeß entwickelt werden, die eine schnelle und zuverlässige Auslegung neuer Prozeßführungen, Werkzeuge und Anlagen ermöglicht. Neben der Auslegung der Werkzeuggeometrie und der Abschätzung der auftretenden Kräfte dient das Simulationsmodell zur Berechnung des jeweiligen funktionalen Zusammenhangs zwischen dem Rückfederungsverhältnis K und der beim Streckbiegen überlagerten Zugspannung. Dieser Zusammenhang dient als Übertragungsfunktion des Regelkreises, anhand derer die Regelungsstrategie festgelegt und die benötigte Aktorik und Sensorik unter Berücksichtigung der jeweiligen Genauigkeitsanforderungen entsprechend ausgewählt werden kann.

Anwendung in der Praxis:
Die wissenschaftliche Herausforderung dieses Projekts liegt in der systematischen und quantitativen Untersuchung der Einflußfaktoren auf die Rückfederung eines gebogenen Strangpressprofils und in der Abbildung dieser Effekte in der FEM-Simulation.

Mit Hilfe einer derart optimierten Vorgehensweise wäre eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis bei der Auslegung von Biegeprozessen hinsichtlich der Wahl der Prozeßparameter und der Gesenkformen möglich. Damit könnte ein hohes Rationalisierungspotential gerade in mittelständischen Unternehmen erschlossen werden.

Weiterhin soll das geplante Forschungsprojekt Wege zur wirtschaftlichen Fertigung von dreidimensional gebogenen Aluminium-Strangpressprofilen eröffnen. Ein beherrschter Biegeprozeß für das 3-D-Biegen würde die Optimierung der Karosserie im Hinblick auf cw-Wert und Gewichtsersparnis ermöglichen. Nur so können langfristig die steigenden Anforderungen an die Reduzierung von Schadstoffemissionen durch das Automobil erfüllt werden.