Relevanzanalyse zur Berücksichtigung der kinematischen Verfestigung in Tiefziehprozessen mit geschlossenem Profil
Lafarge R, Ahmed U, Brosius A, Lenzen M, Jäckisch M, Merklein M (2021)
Publication Language: German
Publication Type: Authored book, Volume of book series
Publication year: 2021
Publisher: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V.
Series: EFB-Forschungsbericht
City/Town: Hannover
Edition: 1
ISBN: 978-3-86776-610-4
Abstract
In diesem Forschungsprojekt wird ein kinematischer Indikator entwickelt, der auf der Basis einer isotropen FE-Simulation den möglichen Fehler aufgrund der Nichtbeachtung der kinematischen Verfestigung während des Umformprozesses ermittelt.
Dieser Indikator kann in frühen Machbarkeitsstudien eingesetzt werden, ohne dass die notwendige Werkstoffcharakterisierung im Vorfeld durchgeführt werden muss. Auf diese Weise können das Produkteinführungsrisiko und die Entwicklungskosten minimiert werden.
Im vorliegenden Projekt wird der Einfluss nichtlinearer Dehnpfade mit Hilfe von Tiefzieh- und Streifenzugbiegeversuchen untersucht. Anschließend werden die komplexen nichtlinearen Dehnpfade mit Hilfe eines an der Professur Formgebende Fertigungsverfahren, TU Dresden, entwickelten Indikators analysiert, wobei die experimentellen Ergebnisse mit dem Indikator verglichen werden, der den Einfluss des Modells der kombinierten Verfestigung im Gegensatz zum rein isotropen oder kinematischen Materialmodell vorhersagt.
Um das angestrebte Ziel zu erreichen, ist das laufende
Projekt in drei Teile gegliedert. Zunächst werden Experimente für zwei
verschiedene Tiefziehverfahren und das Streifenzugbiegeverfahren
durchgeführt. Diese Prozesse werden dann in LS-DYNA mit verschiedenen
Verfestigungsgesetzen simuliert, die ein vollständig isotropes, ein
kombiniertes und ein vollständig kinematisches Materialmodell umfassen.
Die
in den Experimenten gemessenen geometrischen Eigenschaften werden dann
mit verschiedenen simulierten Verfestigungsmodellen verglichen.
Anschließend wird der Einfluss der kinematischen Verfestigung mit Hilfe eines analytischen Indikators analysiert, der die Bereiche zeigt, die am stärksten von der kinematischen Verfestigung beeinflusst werden und der auch den Unterschied der Zielwerte als Ergebnis des isotropen und kombinierten Verfestigungsgesetzes anzeigt. Die in diesem Projekt durchgeführten Arbeiten und Ergebnisse umfassen:
- Extrahieren der geometrischen Parameter, die Biegewinkel für U-Profil-Proben, Biegeradius für streifenzugbiegeumgeformte Proben und Blechdicke für Kreuznapf-Proben umfassen, zum Vergleich mit drei verschiedenen Verfestigungsgesetzen;
- Untersuchung des Einflusses der kinematischen Verfestigung als Folge eines nichtlinearen Dehnungsweges mit Hilfe eines analytischen Indikators.
Die FE-Simulationen zeigen, dass die aus dem Modell des kombinierten Verfestigungsmaterials extrahierten Ergebnisse den experimentellen Ergebnissen für Tiefzieh-, Streifenzugbiege- und Kreuznapf-Proben weitaus näherkommen.
Darüber hinaus ist es mit den Indikatorberechnungen gelungen, die Bereiche vorherzusa-gen, die anfällig für eine Beeinflussung durch die kinematische Verfestigung sind. Solche Regionen werden durch höhere bzw. niedrigere Werte des kinematischen Indikators repräsentiert.
Authors with CRIS profile
Matthias Lenzen
Institute of Manufacturing Technology
Manuel Jäckisch
Institute of Manufacturing Technology
Marion Merklein
Institute of Manufacturing Technology
Additional Organisation(s)
Related research project(s)
Involved external institutions
Germany (DE)How to cite
APA:
Lafarge, R., Ahmed, U., Brosius, A., Lenzen, M., Jäckisch, M., & Merklein, M. (2021). Relevanzanalyse zur Berücksichtigung der kinematischen Verfestigung in Tiefziehprozessen mit geschlossenem Profil. Hannover: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V..
MLA:
Lafarge, Rémi, et al. Relevanzanalyse zur Berücksichtigung der kinematischen Verfestigung in Tiefziehprozessen mit geschlossenem Profil. Hannover: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., 2021.
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