Verbesserte FE-Simulation des Scherschneidprozesses durch eine temperatur- und dehnratenabhängige Erweiterung des MMC-Modells

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 199808648

Das Scherschneiden stellt in der industriellen Großserienproduktion verschiedener Produkte eines der wichtigsten Fertigungsverfahren dar. Die Prozessauslegung erfolgt erfahrungsbasiert oder im Rahmen zeit- und kostenintensiver Versuchsreihen, um das gewünschte Schneidergebnis zu erzielen. Neben der experimentellen Prozessauslegung werden zusätzlich bereits Simulationssysteme auf Basis der FE-Methode eingesetzt. Im Rahmen der Prozesssimulation von Schneidvorgängen werden bislang jedoch vereinfachte Berechnungsalgorithmen zur Beschreibung des Werkstoffversagens und des Rissfortschritts angewendet, die nur eingeschränkte Vorhersagen bezüglich der Geometrie der Schnittfläche ermöglichen. Das Hauptziel des beantragten Projektes besteht daher in der Entwicklung erweiterter numerischer Lösungsansätze zur Simulation des duktilen Werkstoffversagens bei Schneidvorgängen. Die Grundlage zur Identifikation eines geeigneten Kriteriums für die Rissinitiierung sowie zur Validierung der Modelle wird durch experimentelle Untersuchungen geschaffen. Neben einer verbesserten Beschreibung des duktilen Werkstoffversagens steht dabei insbesondere die genaue Abbildung des Rissfortschrittes während der Materialtrennung im Fokus der Untersuchungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen