Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Simulationsbasierte Lebensdauervorhersage für Werkzeuge der Kaltmassivumformung



Datum: 07.09.2000


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. W. Maßberg, Universität Bochum

Der Anteil an Komponenten für den Fahrzeugbau, die durch Verfahren der Kaltmassivumformung hergestellt werden, weist ein erhebliches Wachstumspotential auf. Von besonderer Bedeutung sind dabei sog. Near-Net-Shape- und Net-Shape-Parts, die eine endkonturnahe bzw. einbaufertige Geometrie besitzen. Aus anwendungsorientierter Sicht besteht die Notwendigkeit zur Vorhersage der Lebensdauer bzw. der stochastischen Ausfallcharakteristik der dafür erforderlichen Werkzeugsysteme bereits während der Produktentwicklungsphase. Die Numerische Prozeßsimulation ermöglicht in diesem Zusammenhang die Abschätzung der Werkzeugbeanspruchung und bildet somit die Grundlage der Lebensdauerberechnung. Die bislang angewandten Methoden zur Vorhersage der Werkzeuglebensdauer sind vielfach deterministischer Art und führen nur zu einer unzureichenden Vorhersagegenauigkeit. Der nachweislich stochastische Charakter der primären Prozeßeinflußgrößen wird im allgemeinen nicht oder nur in unzureichender Form berücksichtigt. Primäre Zielsetzung dieser Arbeit war es daher, eine methodische Vorgehensweise für die Berechnung der Lebensdauer für Werkzeuge der Kaltmassivumformung zu entwickeln. Neben einer Erhöhung der Vorhersagegenauigkeit, ermöglicht eine sog. stochastisch-deterministische Vorgehensweise die Zurückführung des stochastischen Ausfallcharakters eines Umformwerkzeugs auf die Streuungen der primären Prozeßeinflußgrößen.