Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Entwicklung eines mesoskopischen Modells zur Abbildung von Größeneffekten in der Kaltmassivumformung mit Methoden der FE-Simulation



Datum: 25.02.2010


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. habil. M. Merklein
  • Prof. Dr.-Ing. G. Hirt (RWTH Aachen)
  • Prof. i.R. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. mult. M. Geiger

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methodik entwickelt, den Einfluss von Größeneffekten auf Kaltmassivumformprozesse im Ergebnis von FE-Simulationen abzubilden. Bedingt durch den signifikanten Einfluss der Gefügestruktur auf die integrale und lokale Formänderung und –ausbildung erfordert dessen numerische Abbildung die Erzeugung von synthetischen Gefügestrukturen. Diese werden in das Simulationsprogramm portiert und für die numerischen Berechnungen genutzt. Basierend auf metallphysikalischen Zusammenhängen wurde ein analytisches Modell zur Berechnung lokaler Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von der Korngröße, -orientierung und -position innerhalb des Gefüges defniert. Die Ergebnisse dieser Methodik wurden am Zylinderflachstauchversuch verifiziert und diskutiert. Die weitere Anwendung auf den Prozess des Napf-Rückwärtsfließpressens sichert die Übertragbarkeit der Erkenntnisse und verdeutlicht die Leistungsfähigkeit des Modells zur Beschreibung des inhomogenen Formänderungsverhaltens der Werkstoffe bei Mikroumformprozessen.