TY - THES

T1 - Simulation des Freiformbiegens von Profilrohren im Automobilbau

AU - Beulich, Nikolas Viktor

N1 - gesperrt bis 04-07-2021

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Das Freiformbiegeverfahren dient in der Prozesskette des Innenhochdruckumformens als einleitender Vorformschritt für die Profilbiegung von Rohren. Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit soll für die BMW Group ein praxisfähiges Simulationsmodell für den Freiformbiegeprozess in LS-Dyna entwickelt und validiert werden. Zur Darstellung der korrekten Eingangsgrößen für die Freiformbiegesimulation wurde zu Beginn zunächst ein Simulationsmodell für die Abbildung des Rohrherstellungspro-zesses für längsgeschweißte Rohre aufgebaut und durch Parameterstudien optimiert. Die Rohreinformsimulation wurde mittels Werkstoffprüfungen an Versuchsrohren validiert und bestätigt. Die Simulationsergebnisse wurden in werkstoffabhängigen Diagrammen für die einfache Ermittlung der Materialschädigung zusammengefasst. Für die Berücksichtigung der Simulationsergebnisse in weiterführenden Umformsimulationen wurden außerdem schädigungsbehaftete Halbzeuge generiert. Aufbauend auf den Ergebnissen der Rohreinformsimulation wurde im Anschluss ein Simulationsmodell für den Freiformbiegeprozess erarbeitet. Dabei bestanden die Schwerpunkte auf der korrekten Analyse und Berechnung der Maschinenkinematik und der simulativen Abbildung des Biegedorns. Für die Validierung der Freifrombie-gesimulation wurden Biegeversuche mit zweierlei Geometrievarianten durchgeführt und mittels geometrischer- und optischer Vermessungsmethoden ausgewertet. Das Simulationsergebnis zeigt eine genaue Reproduktion der Versuchsbiegungen. Im Ausblick werden Möglichkeiten zur Optimierung und Erweiterung des Simulationsmodells, sowie dessen Einbindung in automatisierte Prozessabfolgen aufgezeigt.

AB - Das Freiformbiegeverfahren dient in der Prozesskette des Innenhochdruckumformens als einleitender Vorformschritt für die Profilbiegung von Rohren. Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit soll für die BMW Group ein praxisfähiges Simulationsmodell für den Freiformbiegeprozess in LS-Dyna entwickelt und validiert werden. Zur Darstellung der korrekten Eingangsgrößen für die Freiformbiegesimulation wurde zu Beginn zunächst ein Simulationsmodell für die Abbildung des Rohrherstellungspro-zesses für längsgeschweißte Rohre aufgebaut und durch Parameterstudien optimiert. Die Rohreinformsimulation wurde mittels Werkstoffprüfungen an Versuchsrohren validiert und bestätigt. Die Simulationsergebnisse wurden in werkstoffabhängigen Diagrammen für die einfache Ermittlung der Materialschädigung zusammengefasst. Für die Berücksichtigung der Simulationsergebnisse in weiterführenden Umformsimulationen wurden außerdem schädigungsbehaftete Halbzeuge generiert. Aufbauend auf den Ergebnissen der Rohreinformsimulation wurde im Anschluss ein Simulationsmodell für den Freiformbiegeprozess erarbeitet. Dabei bestanden die Schwerpunkte auf der korrekten Analyse und Berechnung der Maschinenkinematik und der simulativen Abbildung des Biegedorns. Für die Validierung der Freifrombie-gesimulation wurden Biegeversuche mit zweierlei Geometrievarianten durchgeführt und mittels geometrischer- und optischer Vermessungsmethoden ausgewertet. Das Simulationsergebnis zeigt eine genaue Reproduktion der Versuchsbiegungen. Im Ausblick werden Möglichkeiten zur Optimierung und Erweiterung des Simulationsmodells, sowie dessen Einbindung in automatisierte Prozessabfolgen aufgezeigt.

KW - Blechumformung

KW - Rohrbiegen

KW - Freiformbiegen

KW - LS-Dyna

KW - FEM

KW - free

KW - bending

KW - ls-dyna

KW - fem

KW - forming

M3 - Masterarbeit

ER -