Dr. Maksim Zapara leitet das Team Massivumformung am Fraunhofer-Institut für Werk stoff mechanik IWM in Freiburg Eva Augenstein, M. Sc. ist wissenschaft liche Mitarbeiterin des Teams Massivumformung am Fraunhofer-Institut für Werk stoff mechanik IWM in Freiburg AUTOREN Die Automobil- und Maschinen bau branche setzt auf grund hoher An for derungen an Quali tät und Zu ver lässig keit ihrer Pro dukte häufi g kalt massiv um geformte Bauteile ein und gewähr leis tet so in Automobilen, Bau maschinen, Flugzeugen oder Schiff en die bestehenden hohen Sicher heitsanforderungen unter an de rem in Bezug auf Festig keit und Lebens dauer. Dabei er for dert die Her stellung komplexer Bau teil for men mehr stu fi ge Um form prozesse, bei denen die Werkstoff e oft an der Grenze der Ver form bar keit um ge formt wer den. Zur Aus legung und Op ti mie rung von Um form pro zessen kom men stan dard mäßig Si mulations pro gramme auf der Ba sis der Finite-Ele mente-Methode (FEM) zum Ein satz. Die im Be reich der Kalt mas siv um for mung üblicher weise zum Ein satz kom men den Schä di gungs kri te rien wer den den spe ziel len Heraus for de rung en der Um form prozesse – wie etwa die ex trem hohe Um form grade, die stark wechseln den Belastungs arten und die Ma terial in homo genitäten – nicht ausreichend gerecht und sind daher oft nicht in der Lage, die Umformgrenzen infolge duktiler Schädigung zu beherrschen. PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG Die Ursache für die duktile Schädigung des Werkstoff s liegt in der Bil dung, dem Wachstum und dem Zusammen schluss von Po ren (Bild 1). In der in dus triellen Praxis wer den diese tatsäch lichen Me cha nis men der duktilen Schä di gung in der Regel nicht direkt be schrie ben, son dern durch ein fache phä no meno lo gische An sätze zur Be schrei bung der Um form gren zen ersetzt, welche ein makro me chanisches Schä di gungs kri te rium for mu lie ren, meist in Abhängigkeit des aktuellen Spannungs- oder Ver zer rungszustands. TECHNOLOGIE UND WISSENSCHAFT Dr. Dirk Helm leitet das Geschäft sfeld Fer ti gungs prozesse am Fraunhofer-Institut für Werkstoff mechanik IWM in Freiburg Bild 1: Modellierungskonzept zur Beschreibung der Schädigungsentwicklung und des Versagens mitt els mechanismenbasierter Materialmodelle massivUMFORMUNG | SEPTEMBER 2016 45
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