Fachbeiträge Microstructure-Based Models Enable More Precise Simulation Results in Multi-Stage Forging Processes In contrast to the hot wide strip mills where years ago advanced models were developed with enormous efforts, users in the area of process chain simulation for hot forging processes now barely have any efficient modules at their disposal 1-3. Against this backdrop, a new type of microstructure-based constitutive 30 SchmiedeJOURNAL September 2015 model for hot forging simulations was developed. This makes an important contribution in bridging the above-mentioned gap. In the following article, the model is presented and the results of industrial application examples are outlined. Mikrostrukturbasierte Modelle ermöglichen genauere Simulationsergebnisse bei mehrstufigen Schmiedeprozessen Dipl.-Ing. Konstantin Schacht, Dr.-Ing. Ulrich Prahl, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Bleck, Aachen Dr.-Ing. Michael Twickler, Herzogenrath Dr.-Ing. Amico Settefrati, Mougins Cedex Jochen Heizmann B.A., Denklingen und Dipl.-Ing. Jürgen Steinhof, Fridingen Im Gegensatz zum Bereich der Warmbreitbandstraßen, wo vor Jahren unter enormem Aufwand fortschrittliche Modelle entwickelt worden sind, stehen den Anwendern im Bereich der Prozesskettensimulation für mehrstufige Warmmassivumformprozesse kaum leistungsfähige Module zur Verfügung 1-3. Vor diesem Hintergrund wurde ein neuartiges gefügebasiertes konstitutives Modell für Warmmassivumformsimulationen entwickelt. Dieses liefert einen wesentlichen Beitrag zum Schließen von oben genannter Lücke. Im nachfolgenden Artikel wird das Modell vorgestellt und auf Ergebnisse von industriellen Anwendungsbeispielen eingegangen. Einleitung Die Nutzung von Finite-Elemente (FE)- Software im Zuge der Entwicklung von Prozessen im industriellen Umfeld hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dies gilt nicht nur für Großbetriebe, sondern immer mehr auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Gleichzeitig sind Werkstoffmodelle mit zunehmender Leistungsfähigkeit entwickelt worden, um das Materialverhalten in unterschiedlichen Prozessketten (zum Beispiel auf dem Gebiet der Warmmassivumformung) oder einzelne metallkundliche Phänomene abzubilden. Derartige Prozesskettenmodelle nutzen zur Beschreibung des Materialverhaltens teilMaterial C Si Mn P S Cr NI V Nb N AFP-V-Nb 0,39 0,33 0,77 < 0,025 < 0,06 0,15 0,15 0,08 0,030 0,070 Tabelle 1: Zusammensetzung des analysierten Werkstoffs, Angaben in Massen-%.
SchmiedeJOURNAL September 2015 002
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