13. DEZEMBER 2017

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Machbarkeit prüfen


Fokus/Umformtechnik

In der Blechumformung ist die Simulation nahtlos in den Entwicklungs- und Fertigungsprozess integriert. Für frühe Machbarkeitsuntersuchungen ist jedoch immer noch das zeitaufwendige Trial-and-Error-Prinzip gängige Praxis. Mit dem Programm ›Die Starter‹ verfolgt ESI einen neuen Ansatz, mit dem Ingenieure simulationsgestützt schnell einen ersten Entwurf für die Wirkfläche erzeugen können.
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Bereits das erste Wirkflächen-Design ist in den meisten Fällen akzeptabel und ausreichend genau. Nach der Erzeugung einer ersten Wirkflächengeometrie wird automatisch eine Formbarkeitsanalyse vorgenommen, um so die erste Machbarkeitsbewertung des Tiefziehteils zu komplettieren. Die Die-Starter-Analyse wird durch eine FE-Analyse abgeschlossen, die große, elastoplastische Deformationen des Tiefziehteils evaluiert. Diese erste Machbarkeitsbewertung bestimmt die nächsten Schritte, die beispielsweise in einer direkten PAM-Stamp-Analyse bestehen können oder in einer anschließenden Optimierung, wenn zum Beispiel die Blechdickenverteilung korrigiert werden muss.

Erstes Design optimieren

Die Optimierung zielt darauf ab, den ersten Design-Vorschlag durch eine automatische, geometrische Modifikation der Blechhalter- und Ankonstruktionsflächen, der Bauteilkontur sowie der Prozessparameter zu verbessern. Benutzt wird dazu ein mathematischer Optimierungsalgorithmus in Kombination mit einer Formbarkeitsanalyse. Parametrische Geometrien erlauben Die Starter die automatische Modifikation oder Neudefinition der Formgeometrie während der Optimierungsschritte. Die Rechenzeit der automatischen Optimierung liegt meist in der Größenordnung weniger Stunden. Wie bei anderen Simulationen hängt auch hier die Rechenzeit stark von der Anzahl der Elemente und der Komplexität des Bauteils ab.
Die Optimierung ist auf einen minimalen Mate-rialeinsatz ausgerichtet, indem versucht wird, Abweichungen vom Wandstärken-Sollmaß zu vermeiden oder zu minimieren. Über Optimierungen können gezielt Blechhalter, Ankonstruktion oder Ziehsicken-Bereiche mit zugeordneten Rückhaltekräften einzeln oder in beliebiger Kombination angesprochen werden.
Sowohl die erste als auch die optimierte Wirkflächengeometrie kann für manuelle Modifikationen oder Verbesserungen in jedes CAD-System transferiert werden, wobei die Qualität der erzeugten Flächen die Weiterbearbeitung vereinfacht. Ebenso kann jede von Die Starter erzeugte Wirkfläche mit den Ankonstruktionsprofilen in Visual-Diemaker importiert werden. Die Profile können hier manuell modifiziert und automatisch regeneriert werden, um so einen neuen Satz von Ankonstruktionsflächen zu erzeugen.
Vor dem Start des Die Starter muss das zu fertigende Bauteil in Visual-Diemaker oder PAM-Diemaker for Catia V5 sauber vorbereitet werden, um ein genaues, erstes Wirkflächen-Design und eine Optimierung ausführen zu können. Das umfasst: 
• Definition des Bauteils und des Modus, zum Beispiel einfaches oder doppeltes Teil, Symmetrie des Bauteils,
• Definition der Bauteilschwenkung,
• Vorbereitung des Teils, um eine definierte Konturlinie zu erhalten, etwa das Auffüllen von Löchern oder das Glätten mit Rolling Cylinder.


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Ausgabe:
bbr 06/2017
Unternehmen:
Bilder:
ESI Group
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