Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg



Versagensanalyse unter prozessnaher Vorbelastung durch überlagerte Zug- und Wechselbiegebelastung



Projektstatus: laufend

Mitarbeiter


Ziel des Forschungsvorhabens EFB 08/114 ist die genaue Vorhersage des Versagensverhaltens von Blechwerkstoffen, welche eine zugüberlagerte Wechselbiegespannung (wie beim Einsatz von Ziehsicken) erfahren haben.

Der Bedarf an kürzeren Produktentstehungszyklen und eine Diversifikation der Blechhalbzeuge stellt besonders kleine und mittelständische Unternehmen vor große Herausforderungen. Gerade zur geforderten Reduzierung der Gesamtmasse im Automobil trägt die anforderungsgerechte Gestaltung der Rohkarosserie einen großen Teil bei. Zur Absicherung dieser Fertigungsprozesse hat sich die Finite-Elemente basierte Auslegung als sehr erfolgreich bewährt. Die exakte und gleichzeitig zeit- und kostengünstige Konstruktion gestaltet sich aber aufgrund der komplexen Materialmodelle weiterhin schwierig.

Vor allem Bauteilbereiche mit zugüberlagerter Wechselbiegebelastung, wie beim Durchlaufen von Ziehsicken üblich, zeigen eine Abweichung der Simulations- von den Versuchsdaten. Das Durchlaufen einer solchen Sicke führt zu einer Vorbeanspruchung des Materials und kann dadurch zur Berechnung eines geänderten Bauteilversagens und damit zu unzutreffenden Prognosen führen.

Zur Bestimmung der exakten Versagensgrenze werden während der Bearbeitung durch verschiedene Ziehsicken gezielt zugüberlagerte Wechselbiegespannungen in den Werkstoff eingebracht. Anschließend wird das vorbeanspruchte Material umfassend experimentell charakterisiert und mit dem jeweiligen Ausgangswerkstoff verglichen.

 

 

Prinzip des Rechtecknapfzugs mit Ziehsicke (links) und geändertes Versagensverhalten infolge des Ziehsickeneinsatzes (rechts)


Forschungsgruppen


Veröffentlichungen

    2017

    • Schmid, H.; Suttner, S.; Merklein, M.:
      An incremental analysis of a deep drawing steel’s material behaviour undergoing the predeformation using drawbeads.
      In: (Hrsg.): IDDRG, 2017, akzeptiert

    • Schmid, H.; Suttner, S.; Merklein, M.:
      Investigation of process induced changes of material behaviour using a drawbead in forming operations.
      In: (Hrsg.): 7. WGP Kongress , 2017, akzeptiert

    Letztes Update: 22.08.2016