Hands-On-Workshop: „Finite Elemente Simulation der Blech- und Kaltmassivumformung”

Im internationalen Wettbewerb kann die deutsche Industrie ihre Wettbewerbsfähigkeit nur mit technisch fortschrittlichen Produkten sichern. Für Blechbauteile, Verbindungselemente und Kaltformteile bedeutet dies, dass diese immer komplexer werden und damit auch die Herausforderungen in der Umform- und Werkzeugtechnik steigen.

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist das Analysewerkzeug der Wahl, um Kaltumformprozesse zu modellieren. Anstatt Prozesse direkt an der Maschine zu testen, können bereits in der Konstruktionsphase gezielte Optimierungsschleifen am Rechner durchgeführt werden. Ziel der Umformentwicklung ist es, First-Time-right-Auslegungen zu erzielen, Einricht- und Korrekturzeiten an der Maschine zu minimieren, Werkzeugkosten und Maschinenzeiten zu reduzieren sowie eine stabile Fertigung sicherzustellen.

Im Bereich der Verbindungselemente und Blechbauteile kann die FEM zudem für die Analyse von Montage-, Setz-, Gewindefurch- sowie Belastungs- und Auszugsprozessen eingesetzt werden – also überall dort, wo elastisch-plastische Verformungen prozessentscheidend sind.

Zielgruppen:

Der Workshop richtet sich an Konstrukteure, Prozessentwickler, Maschinenbediener und Meister aus den Bereichen Blechumformung, Stanz-Biegeteile, Kaltmassivumformung, Verbindungselemente, Kaltformteile und Federn, die:

• bisher keine FEM-Simulation einsetzen,
• bereits über ein FEM-Programm verfügen, aber den Markt nach effektiveren und effizienteren Lösungen sondieren möchten,
• als Anwendungstechniker oder Produktentwickler mit elastischen oder plastischen Vorgängen beim Setzen, Fügen oder während der Funktion (z. B. Lösen oder Auszug) arbeiten.

Die vermittelten Methoden sind grundsätzlich auf sämtliche Umformverfahren anwendbar. Vor der Veranstaltung werden die Beispiele anhand der Branchen der Teilnehmenden auf deren Interessen abgestimmt.

Voraussetzungen:

Technisches Grundverständnis ist erforderlich. Kenntnisse der Finite-Elemente-Methode, Plastomechanik oder anderer Spezialgebiete sind nicht notwendig.

Ausbildungsinhalt:

Die Teilnehmenden bringen einen Laptop mit, auf dem vorab die Software QForm UK Cloud installiert wird. Die Software wird kostenfrei zur Verfügung gestellt und zu Beginn des Workshops per Benutzername und Passwort aktiviert.

Unter Anleitung erstellen die Teilnehmenden auf ihren eigenen Geräten eine erste Umformsimulation. Dabei werden die wesentlichen Eingangsgrößen einer Simulation wie Fließkurven, Reibungsverhalten und Werkzeugeigenschaften erläutert. Anschließend werden komplexere Simulationen, beispielsweise mehrstufige Prozesse, armierte Werkzeuge oder Folgeverbundprozesse, aufgebaut, simuliert und ausgewertet.

Gemeinsam werden die Simulationsergebnisse analysiert, unter anderem hinsichtlich Füllungsverhalten, Falten- und Saugstellenbildung, Kraft- und Arbeitsbedarf sowie Werkzeugbelastung und Werkzeuglebensdauer.

Lehrmaterial:

Etwa zwei Wochen vor dem Veranstaltungstermin wird QForm UK Cloud als Download zur Verfügung gestellt. Die Lizenz wird über Benutzername und Passwort aktiviert. Nach dem Workshop kann die Software noch zwei Wochen lang für weitere Simulationen genutzt werden. Bereits erstellte Simulationsergebnisse bleiben auch nach Ablauf der Lizenz unbegrenzt auswertbar.

Zusätzlich erhalten die Teilnehmenden ein Tutorial zur weiteren Nutzung von QForm UK.

Prüfung:

Der Workshop ist ohne Prüfung konzipiert. Alle Teilnehmenden erhalten eine Teilnahmebestätigung.