Tiefziehsimulation

Vor allem in der KFZ-Industrie ist der Druck, Entwicklungszeiten zu verkürzen, am stärksten. Dadurch vergrößern sich die Anforderungen an die zu fertigenden Tiefziehteile ständig (z. B. Forderung nach immer leichteren Fahrzeugen). Der Aufwand für die Auslegung der Umformwerkzeuge wächst also ständig. Sowohl die Geometrien der Blechteile als auch die rein mechanischen Funktionen von Werkzeugen werden immer komplexer. Es werden immer mehr höherfeste Stähle und Aluminiumwerkstoffe eingesetzt, für deren Tiefzieheigenschaften erst geringe Erfahrungswerte zur Verfügung stehen.

Die Tiefziehsimulation findet daher gerade hier ihren größten Einsatzbereich. So lassen sich im Vorfeld der Prozessauslegung bereits Aussagen über Machbarkeit, Aufwand und Prozesssicherheit treffen. Sie ist ein unverzichtbares Werkzeug der Methodenplanung zur Kosten- und Entwicklungszeitreduzierung.

Prozessanalysen für Werkstückspezifische aussagen

Durch die virtuellen Prozessanalysen ergeben sich folgende werkstückspezifische Aussagen:

  • Prozessparameter wie Ziehanlagengeometrie inkl. Lage der Ziehleisten
  • Maschinenparameter wie Blechhalterdruck und Ziehkraftverteilung
  • zu erwartende Falten und Reißer
  • Blechdicken-, Dehnungs- und Spannungsverteilung
  • Platinenabmessung

Einsatzparameter wie beispielsweise Umformgrad, Einlaufradius oder Ziehgeschwindigkeit sowie Umform- und Niederhalterkraft können bei der Tiefziehsimulation am Rechner optimiert werden, lange bevor das Werkzeug konstruiert und in der Presse installiert worden ist.

Anwendungsgebiete der Tiefziehsimulation

  • ein- und mehrstufige Tiefziehprozesse
  • Abkanten, Falzen, Bördeln
  • Beschneiden, Lochen
  • Streckziehen
  • Abstreckgleitziehen
  • Dickblechumformung
  • IHU-Umformung
  • Ermittlung von Druckklischees bedruckter Metallverpackungen

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Stefan Merkle
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