Beschreibung
Beim Walzprofilieren basiert die Planung der Umformstufenfolge sowie die Werkzeugkonstruktion im wesentlichen noch auf empirisch gewonnenem Mitarbeiterwissen. Eine Ursache hierfür liegt in der mittelständischen Struktur vieler Walzprofilierbetriebe, die die kostenintensiven Vorleistungen für einen Simulationsarbeitsplatz scheuen. Eine weitere Ursache liegt in der Abfolge komplizierter dreidimensionaler Spannungs- und Formänderungszustände mit einer Vielzahl von Einflußparametern die die Erstellung eines geeigneten Berechnungsmodells erschweren. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war die Verbesserung der Software und Reduzierung des Aufwandes für eine Anwendung in der Praxis.
Aufbauend auf einem früheren Forschungsvorhaben wurde das schon bestehende Berechnungsmodell für den Prozeß des Walzprofilierens weiterentwickelt. Hierbei kam es vor allem darauf an, Rechenzeit zu verkürzen und die Simulationsmöglichkeiten zu optimieren. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand eine Sensitivitätsanlayse wesentlicher Prozeßparamter aus den Einflüssen des Werkzeugsystems und der Materialkenngrößen. Das Ergebnis wurde in das Berechnungsmodell übertragen. Durch die Verwendung von Schalenelementen zur Abbildung eines Blechsegments und durch eine modifizierte Werkzeugbewegung konnte die erforderliche Rechenzeit auf ein Viertel der ursprünglich benötigten gesenkt werden. Die Sensitivitätsanlayse erlaubte eine deutliche Ergänzung des bisher noch lückenhaften Prozeßwissens und die angepaßte Berücksichtigung des Einflusses unterschiedlicher Parameter zur Beeinflussung des Umformergebnisses.
Die Forschungsarbeiten werden in der Praxis zu einer Verbesserung der Vorauslegung der Werkzeuge und Stufenfolge führen. Daraus wird sich in Verbindung mit der Verringerung der Anzahl von Optimierungsstufen eine wesentliche Verkürzung der Vorbereitungsphase für die eigentliche Produktion ergeben. Es ist zu erwarten, daß von dieser erleichterten numerischen Prozeßsimulation und deren Einführung in die betriebliche Praxis insbesondere kleinere und mittlere Unternehmen profitieren.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1999
Autoren:
Dipl.-Ing. A. Istrate, Prof. Dr.-Ing. em. D. Schmoeckel
