Robuste Materialmodellierung für Blechbiegeoperationen

Projektträger: ReCIMP
Ansprechpartner: Fabian Schmitz M.Sc.
Status: abgeschlossen

Die Auslegung von hochfesten Stählen für gebogene Strukturbauteile im Automobilbau ist eine besondere Herausforderung. Zum einen soll ein Reißen beim Wiederaufbiegen verhindert werden und zum anderen weisen hochfeste Stähle teilweise stark unterschiedliches Verfestigungsverhalten auf.

 

Simulationen des Fertigungsprozesses erfordern eine akkurate Beschreibung dieses Materialverhaltens. Um verschiedene Werkstoffkonzepte besser vergleichen zu können, wurde zunächst ein neuer Prüfstand entwickelt (vgl. Bild a). Auf diese Weise konnte ein definierter Biegeradius und Biegewinkel eingestellt und hinterher kontrolliert wieder zurückgebogen werden. In Freibiegeversuchen wurden außerdem werkstoffspezifische Kombinationen von Biegeradius und -winkel bestimmt (vgl. Bild b). Darüber hinaus wurde eine vollständige Parameteridentifikation für zwei gekoppelte Schädigungsmodelle durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass die vorhergesagten Schädigungswerte sehr gut mit den experimentell bestimmten Rissklassifikationen der Probenoberfläche korrelieren (vgl. Bild c).

 

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a) Biegevorrichtung, b) Korrelation zwischen Biegeradius und Biegewinkel, c) Vorhersage der Biegequalität