FOMM: Forming of new metallic materials

• Forschungsstelle: EU FRP
• Projektnummer: 96.0219-1
• Projekttitel Englisch: FOMM: Forming of new metallic materials

Schlüsselwörter (Deutsch)

Blechumformung; Tiefziehen; FE-Simulation; höherfester Stahl; Aluminium; Reibung

Alternative Projektnummern (Englisch)

EU project number: BRPR-CT96-0226

Forschungsprogramme (Englisch)

EU-programme: 4. Frame Research Programme - 2.1 Industrial and materials technologies

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Siehe Abstract

Partner und Internationale Organisationen (Deutsch)

Renault, C.R.Fiat, Volvo, Daimler-Benz, Sollac, Alusuisse ESI, Autoform, IFU Stuttgart

Abstract (Deutsch)

Zur Verminderung des Kraftstoffbedarfs bei Fahrzeugen wird gegenwärtig bei den Automo-bilherstellern versucht, durch den Einsatz neuer Stahl- und Aluminiumwerkstoffe das Fahr-zeuggewicht zu reduzieren. Dazu ist es notwendig, diese Materialien hinsichtlich ihrer Um-formeigenschaften, wie Tiefziehbarkeit, Oberflächenreibung, Materialverfestigung usw. zu untersuchen. Zudem sollen geeignete Simulationsmodelle in den etablierten FE-Systemen (AutoForm, Pam-Stamp) zur Verfügung gestellt werden.
In einem ersten Schritt wurde das Materialverhalten aktueller Aluminium- und Stahlwerk- stoffe mittels Zugversuch sowie Biaxial- und Scherversuch untersucht. Darauf aufbauend erfolgte in einem zweiten Schritt die Aufbereitung der experimentellen Daten für Simula-tionszwecke mit dem bereits implementierten Materialgesetz nach HEIDUSCHKE. Testrech-nungen zeigten, dass speziell für Aluminiumwerkstoffe ein neues Materialgesetz mit flexible-rer Fliessfläche erforderlich ist. Dazu wurde ein Ansatz aus der Literatur basierend auf einer Arbeit von BARLAT und LIAN ausgewählt. Abschliessende Untersuchungen an Praxisteilen (Kotflügel, Dach, Aussentür) bestätigten eine deutliche Verbesserung der Simulationsergeb-nisse bei Verwendung des neuen Materialgesetzes.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes war die Untersuchung des Rückfederungsverhal-tens der betrachteten Materialien. Die Untersuchungen wurden sowohl an einfachen Teilen (U-bend part) als auch an praxisrelevanten Teilen (Schiebedach) durchgeführt, deren geo-metrische Form nach dem Rückfedern gemessen und mit Simulationsergebnissen vergli-chen wurde. Dabei erwies sich eine exakte Kenntnis des vorhergehenden Umformprozesses und der dadurch im Blechteil induzierten Spannungen als grundlegende Voraussetzung zur Simulation des Rückfederungsverhaltens. Darüberhinaus haben sowohl numerische Para-meter der Finiten Elemente Methode als auch elastische Materialparameter wesentlichen Einfluss auf das Rückfederungsverhalten.
Aufgrund dieser Komplexität sind Simulationsprogramme gegenwärtig, unabhängig vom betrachteten Material, nur in der Lage, qualitative Abschätzungen für die Auffederung zu ermitteln. Desweiteren ist die Verlässlichkeit der Ergebnisse eingeschränkt. Eine Verbesse-rung dieses Zustandes ist aller Voraussicht nach nur durch eine Erhöhung der Grundgenau-igkeit der Simulation in allen Teilbereichen möglich, was unter anderem eine massive Erhö-hung des Rechenaufwandes zur Folge haben wird.

Datenbankreferenzen (Englisch)

Swiss Database: Euro-DB of the
State Secretariat for Education and Research
Hallwylstrasse 4
CH-3003 Berne, Switzerland
Tel. [phone]
Swiss Project-Number: 96.0219-1