Gestaltvorhersage und Verbesserung beim Weiten von nichtrunden Rohren

Projektträger: ReCIMP
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Till Clausmeyer

Steigende Anforderungen an die Ausnutzung des Bauraums führen zu komplexeren Rohrquerschnitten von Behältern.

Dieser Umstand erschwert es erheblich, die engen Formtoleranzen einzuhalten. Um zukünftig auch bei erhöhter Komplexität nicht wesentlich mehr Iterationsschleifen zu benötigen, muss die Auslegung des Prozesses verbessert werden. Für nicht-runde Rohrquerschnitte sind keine analytischen Modelle verfügbar. Daher wird ein numerisches Finite-Elemente-Modell des Prozesses erstellt. Das Modell hilft dabei, die wechselseitige Beeinflussung der Rückfederung nach dem Aufweiten und der Gestaltabweichung durch gestaltabhängige Innendrücke zu analysieren. Zu Beginn des Projektes wurde das Aufweiten an einem freien Ende (vgl. Bild a) untersucht. Mit dem Simulationsmodell konnte bereits eine sehr gute Übereinstimmung der Kontur zwischen realem Bauteil und Simulation erzielt werden (vgl. Bild b). Darüber hinaus konnte die im Prozess auftretende plastische Dehnung veranschaulicht und analysiert werden (vgl. Bild c). Diese Maßnahme half, das Prozessverständnis zu steigern.

a) Aufweiten am freien Ende, b) Konturvergleich Simulation nach Rückfederung und reales Bauteil, c) Prozessanalysebestimmte Querverfestigung