Entwicklungszustand und Nutzen der FEM Simulation von Massivumformprozessen

Die numerische Simulation von Umformprozessen mit der Finiten-Elemente-Methode (FEM) hat sich in den letzten Jahren durch die Verbreitung kommerzieller FEM-Programme auch in der industriellen Anwendung fest etabliert. Durch verbesserte Rechnerleistung und immer bessere Algorithmen ist es nun möglich, Umformprozesse auch für komplexe Bauteile, die beispielsweise durch Fließpressen oder Gesenkschmieden hergestellt werden, zu berechnen und somit Vorhersagen hinsichtlich Materialfluss, Temperaturentwicklung und Dehnungsverteilung am Bauteil zu treffen. Durch die Kopplung mit Gefügemodellen und Wärmebehandlungsmodulen können aus diesen Daten weitere wesentliche Informationen über die Mikrostruktur oder Eigenspannungen im Bauteil gewonnen werden. Schädigungsmodelle ermöglichen sowohl die Vorhersage von Bereichen mit hoher Bruchwahrscheinlichkeit im Bauteil als auch die Vorhersage von Werkzeugstandzeiten. Die Simulation kann somit dazu beitragen, die Entwicklungszeiten und-kosten für neue Produkte erheblich zu senken. Die vorliegende Arbeit gibt eine aktuelle Darstellung der Simulation von Massivumformprozessen und eine Übersicht der am Markt befindlichen Simulationsprogramme.