Erhöhung der Berechnungsgenauigkeit bei der numerischen Abbildung von Warmmassivumformprozessen durch verbesserte Reibmodellierung

摘要

Die Ressourceneffizienz von Fertigungsverfahren setzt den genauen Einsatz von Energie und vom Rohteilmaterial voraus. Hierbei spielt insbesondere in der Umformtechnik die gezielte simulationsgestützte Auslegung des Prozesses eine bedeutende Rolle. Ein etabliertes Berechnungsverfahren stellt die Finite-Element-Methode (FEM) dar. Mit ihrem Einsatz werden kosten-und zeitintensive Trial-and-Error-Versuche reduziert und im besten Fall sogar zuverlässig vermieden. Dabei ist eine realitätsnahe Beschreibung der komplexen Wirkmechanismen in der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück über eine geeignete Reibmodellierung entscheidend. In diesem Beitrag wird das neu entwickelte IFUM-Reibmodell und dessen Einsatz bei der FE-Berechnung komplexer Schmiedeprozesse vorgestellt.%The resource efficiency of production processes implies the exact application of energy and raw part material. Therefore, the simulation-based process design plays an important role in order to avoid cost intensive and time consuming experiments. An established calculation tool is the finite element method (FEM). For high accuracy in simulation results, exact knowledge of the process conditions in the interface between workpiece and forming die is required. Thus, a realistic description of the friction in the contact area between raw part and forming tools in the FE calculation of hot forging processes is important for the usability of the simulation results. In this research work the newly developed IFUM friction model is presented and its application is shown forthe calculation of complex forging processes.