Vorhersage der Werkzeugermüdung in Kaltmassivumformprozessen
Leiter
Mitarbeiter
Laufzeit:
Start: 1. April 2025
Ende: 30. September 2027
Kurzbeschreibung
Die Massivumformung ist seit mehr als 2000 Jahren zukunftsweisend. Um den aktuellen ökologischen und ökonomischen Herausforderungen sowie der Reduktion von CO2-Emissionen gerecht zu werden, werden technische Bauteile primär durch Kaltmassivumformung hergestellt. Dadurch werden Vorteile wie das Entfallen einer energieintensiven Wärmebehandlung sowie einer Oberflächenverzunderung vereint. Um den vielfältigen Anforderungen wie einer hohen Belastbarkeit und einer umweltfreundlichen Fertigung gerecht zu werden, ist der Einsatz von Werkzeugen mit komplizierten Innengeometrien erforderlich, um die Herstellung von near-net-shape Bauteilen zu ermöglichen. Hohe Kontaktdrücke und Zugspannungen infolge hoher Fließspannungen führen zu hohen Belastungen der Werkzeuge. Dies kann zu einem Ermüdungsversagen führen, wodurch wirtschaftliche Nachteile entstehen, die mit einer Hemmschwelle für den Einsatz effizienter Kaltmassivumformprozesse verbunden ist.
Ziel der Projektpartner ist es daher, Konzepte zur Verlängerung der Lebensdauer von Kaltmassivumformwerkzeugen zu erarbeiten. Mit Hilfe numerischer Simulationsmodelle ist eine tiefgreifende Analyse der Werkzeugbeanspruchung möglich. Zur Erreichung dieses Ziels werden geometrische und mechanische Bauteileigenschaften analysiert und als Basis für die Werkzeugbeanspruchung herangezogen. Diese Daten werden durch Integration in ein Simulationsmodell für die Berechnung der Lebensdauer genutzt. Zur Validierung der Vorhersagegenauigkeit werden die Maßnahmen in Industrieprozesse übertragen.
Die Berechnung und resultierende Verlängerung der Werkzeuglebensdauer leisten einen Beitrag zur wirtschaftlicheren Produktion kaltmassivumgeformter Bauteile und fördern die Verbreitung umweltfreundlicher Fertigungstechnologien am Wirtschaftsstandort Bayern.
English