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Projekt B10: Simulation des Verzugspotentials dünnwandiger, eigenspannungsbehafteter Bauteile beim Teilprozess Zerspanung

Ansprechpartner: M.Sc. Andreas Fellmeth
  Motivation und Ziele:
Das Ziel des Graduiertenkollegs ist die Entwicklung von Simulationsmethoden zur Beschreibung, Bewertung und Optimierung von Bauteilzuständen für Prozessketten „vom Halbzeug zum Bauteil“. Dabei werden die Prozessketten „Massivbauteil“ und „Presshärten“ betrachtet. Massivbauteile werden mittels Weichbearbeitung, Wärmebehandlung und Hartbearbeitung  und die Blechbauteile mittels Walzen, Tiefziehen und Presshärten bearbeitet. Diese Bearbeitungsschritte und die anschließende Zerspanung führen zu Eigenspannungen und Verzug. Die Vererbung der Bauteileigenschaften in Abhängigkeit von den vorgeschalteten Bearbeitungsschritten spielt dabei eine wichtige Rolle. Das Ziel dieses Projektes ist, die Verzugsfreisetzungen global, d.h. auf der das ganze Bauteil umfassenden Ebene, simulativ  vorherzusagen und Kompensationsstrategien zu entwickeln.
 
Untersuchungen Ergebnisse
  • FE-Modellierung von Zerspanungsprozessen in 2D unter Berücksichtigung von Bauteilzuständen der vorgeschalteten  Teilprozesse in der Fertigungskette
  • FE-Modellierung von Zerspanungsprozessen in 3D
  • Simulative Untersuchung der Prozessparameter sowie unterschiedlicher Anfangszustände des Bauteils
  • Bewertung der Geometrieänderung an einem Ersatzmodell
  • Simulative Vorhersage der Verzugsfreisetzung beim Zerspanen in  Abhängigkeit von vorgeschalteten Teilprozessen (Einsatz- und Induktionshärten, Presshärten)
  • Entwicklung von Kompensationsstrategien für eine verzugsoptimale Hartbearbeitung