Der Entwicklungsprozess der umformtechnischen Prozesse und Werkzeuge für die Karosseriebauteilherstellung (Methodenplanung) kann durch Steigerung der Abbildungsgenauigkeit der hierfür notwendigen FE-Berechnungen maßgeblich verbessert werden. Dabei wird angestrebt die Entwicklungs-, Fertigungs- und Tryoutzeiten der Werkzeuge zu reduzieren und die Ressourceneffizienz hinsichtlich des Material- und Energiebedarfs während des Tryouts zu erhöhen.
Eine im Rahmen dieser Arbeit vorgestellte Möglichkeit zur Steigerung der Abbildungsgenauigkeit ergibt sich durch die Integration eines empirischen Reibmodells zur präziseren Abbildung tribologischer Effekte aus der Presswerksumgebung in der Methodenplanung.
Zur Zielerreichung erfolgen Prozessanalysen in der Serienproduktion und an Demonstratoren im Labor zur Bestimmung relevanter tribologischer Systeme und zur definierten Analyse von Einfluss- und Störgrößen. Hierbei wird unter anderem der Einfluss der Hubzahl, der Schmierstoffmenge und Schmierstoffverteilung auf das Prozessergebnis im Labor und Presswerk herausgestellt.
Im Anschluss werden die in der Presswerksumgebung relevanten tribologischen Systeme an verschiedenen tribologischen Prüfanlagen charakterisiert. Die Abweichungen der Versuchsergebnisse verschiedener Prüfanlagen wird zum Anlass genommen, einen Ringversuch zwischen zwei Prüfanlagen durchzuführen. Dabei lässt sich nachweisen, dass das Ergebnis des Prüfstands von der Kontaktlänge als Fehlerquelle und der Kontaktflächengröße als Einflussparameter bestimmt wird.
Zum Schluss erfolgen die Ableitung einer geeigneten empirischen Modellfunktion, die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Integration in die FE-Berechnung, die Bestimmung der Modellparameter und eine Validierung anhand von Bauteilversuchen.
Aktualisiert: 2023-05-04
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An komplexe Karosserie-Blechformteile werden seitens der Automobilindustrie allerhöchste Anforderungen hinsichtlich Funktionalität und Oberflächenqualität gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird ein entsprechender Methodenplan entwickelt. Das geplante Werk führt zunächst in Grundlagen von Karosseriebau, Umform- und Werkstofftechnik, Werkzeugtechnik und Pressentechnik ein, soweit diese für die Herstellung von Karosserieteilen relevant sind. Auf Basis dieser Grundlagen wird im Hauptteil die Thematik der Methodenplanung behandelt, wobei der komplexe Planungsprozess zunächst auf ein sequentielles Gedankenmodell herunter gebrochen wird. Schließlich wird anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt, wie die zuvor sequentiell behandelten Planungsschritte zum Teil gleichzeitig, zum Teil nacheinander in mehreren Iterationsschleifen in der Praxis abgearbeitet werden. Bei allen Ausführungen steht stets die Erfüllung der qualitätsmäßigen Anforderungen, die heute an moderne Karosserieteile gestellt werden, im Vordergrund.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Im Umfeld der Automobilindustrie werden für die Planung und die Absicherung von Produktionsprozessen verstärkt digitale Methoden eingesetzt. So kommen derzeit für die Herstellbarkeitsbewertung von gefalzten Karosseriebauteilen unter anderem Finite-Elemente-Simulationen zum Einsatz, die teilweise mit einem erheblichen Modellierungs- und Rechenaufwand verbunden sind. Um einen effizienten Absicherungsprozess realisieren zu können, wird in dieser Arbeit nun eine Methodik auf Basis eines Metamodellansatzes vorgestellt. Die Bauteilanalyse beruht dabei auf einer Segmentierung der Umrisskontur des zu falzenden Karosseriebauteils und zieht bei der Auswertung geometrische Referenzdatensätze heran. Durch die Implementierung des Ansatzes in ein Assistenzsystem können verschiedene Produkt- und Prozessvarianten in Bezug auf die falztechnische Herstellbarkeit bereits in frühen Fahrzeugentwicklungsphasen effizient untersucht werden, wodurch für den gesamten Absicherungsprozess sowohl wertvolle Zeit- als auch Kostenvorteile erzielt werden können.
Aktualisiert: 2022-11-21
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Bisherige Bemühungen zur Reduzierung der Rückfederung von Blechbauteilen begrenzten sich hauptsächlich auf die Gestaltung der letzten Formgebungsstufe. In der vorliegenden Arbeit wird ein innovativer Ansatz zur Erhöhung der Maßhaltigkeit durch die Modifikation der Vorziehstufe untersucht. Dabei wird auf Grundlage eines beispielhaften Industriebauteils ein Demonstrator mit einer offenen und einer geschlossenen Kontur entwickelt. Durch die Abbildung der Herstellungsmethode in der Simulation (FEM) lässt sich die Rückfederung beurteilen. Durch die Charakterisierung des Werkstoffverhaltens wird die Qualität der Simulation gesteigert, da die Materialkennwerte (Fließkurve & Grenzformänderungskurve) für die Simulation genauer spezifiziert werden können. Es erfolgt die Variation der Vorziehstufe hinsichtlich geometrischer (Radius & Grad der Vorziehstufe) und prozesstechnischer Parameter (Niederhalterkraft & Schließabstand), sodass nach der Auswertung der Rückfederungsergebnisse Gestaltunghinweise erarbeitet werden. Die Validierung der Simulationsergebnisse wird vorgenommen, indem die Bauteile real hergestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Rückfederungen der Simulation und der realen Herstellungsmethode zu vergleichen und die Gestaltungshinweise zu bewerten.
Aktualisiert: 2021-09-10
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An komplexe Karosserie-Blechformteile werden seitens der Automobilindustrie allerhöchste Anforderungen hinsichtlich Funktionalität und Oberflächenqualität gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird ein entsprechender Methodenplan entwickelt. Das geplante Werk führt zunächst in Grundlagen von Karosseriebau, Umform- und Werkstofftechnik, Werkzeugtechnik und Pressentechnik ein, soweit diese für die Herstellung von Karosserieteilen relevant sind. Auf Basis dieser Grundlagen wird im Hauptteil die Thematik der Methodenplanung behandelt, wobei der komplexe Planungsprozess zunächst auf ein sequentielles Gedankenmodell herunter gebrochen wird. Schließlich wird anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt, wie die zuvor sequentiell behandelten Planungsschritte zum Teil gleichzeitig, zum Teil nacheinander in mehreren Iterationsschleifen in der Praxis abgearbeitet werden. Bei allen Ausführungen steht stets die Erfüllung der qualitätsmäßigen Anforderungen, die heute an moderne Karosserieteile gestellt werden, im Vordergrund.
Aktualisiert: 2023-04-04
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