Entwicklung eines Prozessmodells zur Online-Optimierung von Freiformschmiedungen großer Blöcke

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 29346338

Beim Freiformschmieden großer Blöcke kommt es darauf an, die Schmiedefolge so zu wählen, dass das geforderte Gefüge eingestellt und eventuelle Gussfehler im Block beseitigt werden können. Zu diesem Zweck wird ein Mindestumformgrad / Reckgrad gefordert, der allerdings die je nach gewählter Schmiedestrategie tatsächlich vorliegenden lokalen Unterschiede nicht angemessen berücksichtigen kann. Dies hat zur Folge, dass einerseits mit übermäßiger ¿Sicherheit¿ geschmiedet wird und andererseits dennoch das Auftreten von Schmiedefehlern nicht sicher vermieden wird. Beides führt bei großen Blöcken, die häufig mehrere Hundert Tonnen wiegen, zu erheblichen Verlusten. Die bisherigen Versuche, dieses Problem durch Programmschmieden mit offline berechneten Schmiedeplänen zu vermeiden, sind bislang an sich aufsummierenden Abweichungen zwischen Realität und Modell sowie an notwendigen unvorhergesehenen Eingriffen des Pressenbedieners gescheitert. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung schneller Simulationsmodelle als Grundlage für die Realisierung eines Assistenzsystems, das zu jedem Zeitpunkt der Schmiedung online die günstigste Fortsetzung der Schmiedefolge vorschlägt. Hierfür soll zunächst ein onlinefähiges Modell für die Kernfaser eines Schmiedeblocks erstellt werden, mit dem die Kerndurchschmiedung und das Gefüge durch Berechnung der Formänderungen und Temperaturen mit dem ¿Einzelhub-Superpositionsprinzip¿ ermittelt werden. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die Betrachtungen auf die Verteilung im Längsschnitt und charakteristischer Querschnitte des Blocks ausgedehnt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1204: Algorithmen zur schnellen, werkstoffgerechten Prozesskettengestaltung und -analyse in der Umformtechnik