Erfolgreicher Abschluß Projekt „Reduzierung der Kantenrissempfindlichkeit durch Nachschneiden“
Die Kantenrissempfindlichkeit schergeschnittener Bauteilkanten stellt die blechverarbeitende Industrie vor große Herausforderungen. Im Fertigungsprozess auftretende Kantenrisse reduzieren die Wirtschaftlichkeit sowie Prozesssicherheit in hohem Maße.
Das Nachschneiden ist ein Präzisionsschneidverfahren, welches es ermöglicht, durch einfache, kostengünstige Anpassungen im Werkzeug das Restumformvermögen an der Schnittkante deutlich zu steigern und somit die Kantenrissneigung zu senken. Zur bestmöglichen Ausschöpfung des Potentials des zweistufigen Scherschneidprozesses ist es jedoch notwendig, die Prozessparameter auf die gegebene Schnittliniengeometrie, den Blechwerkstoff sowie die Blechdicke abzustimmen.
Innerhalb des Forschungsprojektes wurden für den Dualphasenstahl DP800 als auch den Edelstahl 1.4301 praxisorientierte mehrdimensionale Regressionsmodelle auf Basis experimenteller Daten erarbeitet. Diese ermöglichen die Auswahl eines Prozessfensters, welches es erlaubt, Bauteile auch unter Berücksichtigung von Verschleiß prozesssicher herstellen zu können.
Die Regressionsmodelle bieten außerdem die Möglichkeit, bereits im simulativen Auslegungsprozess das Restumformvermögen abschätzen und für kritische Bereiche angepasste Nachschneidparameter festlegen zu können, um Bauteile im Hinblick auf die Entstehung von Kantenrissen frühzeitig abzusichern.
Weiterhin wurde ein Simulationsmodell aufgebaut, welches einen zweistufigen Scherschneidprozess mit sehr hoher Genauigkeit virtuell abbilden kann. Die Ausprägung der Schereinflusszone wurde zum quantitativen Vergleich der Prozessparametervariationen anhand von unterschiedlichen Kenngrößen beschrieben.
Der Vergleich der experimentell und simulativ ermittelten Ergebnisse führte dazu, dass Korrelationen gebildet werden konnten, die es nun im Nachgang ermöglichen, mit Hilfe der Finiten Elemente Simulation angepasste Nachschneidparameter ohne hohen experimentellen Versuchsaufwand zu ermitteln.
Förderhinweis
Das IGF-Vorhaben „Reduzierung der Kantenrissempfindlichkeit durch Nachschneiden" der Forschungsvereinigung EFB e.V. wurde unter der Fördernummer AiF 19978N über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 562 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.
Kontakt: Dipl.-Ing. Isabella Pätzold
Die Kantenrissempfindlichkeit schergeschnittener Bauteilkanten stellt die blechverarbeitende Industrie vor große Herausforderungen. Im Fertigungsprozess auftretende Kantenrisse reduzieren die Wirtschaftlichkeit sowie Prozesssicherheit in hohem Maße.
Das Nachschneiden ist ein Präzisionsschneidverfahren, welches es ermöglicht, durch einfache, kostengünstige Anpassungen im Werkzeug das Restumformvermögen an der Schnittkante deutlich zu steigern und somit die Kantenrissneigung zu senken. Zur bestmöglichen Ausschöpfung des Potentials des zweistufigen Scherschneidprozesses ist es jedoch notwendig, die Prozessparameter auf die gegebene Schnittliniengeometrie, den Blechwerkstoff sowie die Blechdicke abzustimmen.
Innerhalb des Forschungsprojektes wurden für den Dualphasenstahl DP800 als auch den Edelstahl 1.4301 praxisorientierte mehrdimensionale Regressionsmodelle auf Basis experimenteller Daten erarbeitet. Diese ermöglichen die Auswahl eines Prozessfensters, welches es erlaubt, Bauteile auch unter Berücksichtigung von Verschleiß prozesssicher herstellen zu können.
Die Regressionsmodelle bieten außerdem die Möglichkeit, bereits im simulativen Auslegungsprozess das Restumformvermögen abschätzen und für kritische Bereiche angepasste Nachschneidparameter festlegen zu können, um Bauteile im Hinblick auf die Entstehung von Kantenrissen frühzeitig abzusichern.
Weiterhin wurde ein Simulationsmodell aufgebaut, welches einen zweistufigen Scherschneidprozess mit sehr hoher Genauigkeit virtuell abbilden kann. Die Ausprägung der Schereinflusszone wurde zum quantitativen Vergleich der Prozessparametervariationen anhand von unterschiedlichen Kenngrößen beschrieben.
Der Vergleich der experimentell und simulativ ermittelten Ergebnisse führte dazu, dass Korrelationen gebildet werden konnten, die es nun im Nachgang ermöglichen, mit Hilfe der Finiten Elemente Simulation angepasste Nachschneidparameter ohne hohen experimentellen Versuchsaufwand zu ermitteln.
Förderhinweis
Das IGF-Vorhaben „Reduzierung der Kantenrissempfindlichkeit durch Nachschneiden" der Forschungsvereinigung EFB e.V. wurde unter der Fördernummer AiF 19978N über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 562 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.
Kontakt: Dipl.-Ing. Isabella Pätzold