Überführung eines Reibmodells für die Kaltmassivumformung in die industrielle Praxis

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Groche
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233636924

Im Rahmen des Vorgängerprojektes wurde ein Reibmodell für die Kaltmassivumformung mit determi-nistisch strukturierten Werkstückoberflächen entwickelt. Die mit Hilfe des Modellversuches Gleitstau-chen im Labormaßstab ermittelten Reibmodellparameter konnten das Reibverhalten in einem Vollvor-wärtsfließpressprozess mit sehr guter Güte abbilden.Eine vielversprechende und neuartige Erweiterung ist neben der verbesserten Reibmodellierung in der Simulation auch die Berücksichtigung von Oberflächenkenngrößen in FE-Simulationen. Die Ober-flächenkenngröße Sq wurde in dem Vorgängerprojekt als Feldvariable in den Simulationen und zur Validierung und Verifikation herangezogen.Um die Ergebnisse des Vorgängerprojektes auch für die industrielle Anwendung nutzbar zu machen, ist die Übertragung auf industriell verwendete Oberflächen notwendig. Weiterhin ist das Modell für eine allgemeingültige Anwendung in der industriellen Praxis dahingehend zu erweitern, dass weitere Kontaktverhältnisse in das Modell integriert werden. Die Ziele dieses Projektes sind also die Überfüh-rung des Reibmodells auf industriell verwendete Ausgangsoberflächen, die Verwendung von Rau-heitswerten als Feldgrößen in FE-Simulationen und die Reibmodellerweiterung hinsichtlich weiterer Kontaktbedingungen.Daher werden im Rahmen dieses Projektes zunächst die Belastungen der ausgewählten Prozesse in FE-Simulationen bei Anwendern der Kaltmassivumformtechnologie ermittelt. Im Anschluss erfolgt durch Ermittlung der Reibmodellparameter eine Überprüfung zur Notwendigkeit von Reibmodellan-passungen. Im Weiteren sind die Oberflächenkennwerte der ausgewählten Prozesse in der Praxis nach jeder Umformstufe zu ermitteln, um den Verlauf der Einglättung für die Validierung der Simulationen zu bestimmen. In einem weiteren Arbeitspaket wird das Reibmodell noch um weitere Kontaktsi-tuationen erweitert. Dies soll die Verwendung des Reibmodells auf weitere Prozesse in der Kaltmas-sivumformung ermöglichen und damit die Ergebnisqualität von Simulationen mit der neuen Reibmo-dellierung weiter steigern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Beteiligte Institution: CPM GmbH; HEMA Schraubenfabrik und Befestigungstechnik GmbH; Nedschroef Plettenberg GmbH; Presswerk Krefeld GmbH & Co. KG