Kaltumformen simulieren

Management Summary

Simufact Forming Kaltumformung dient der Simulation von Massivumformungsprozessen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials. Das Modul hilft Ihnen dabei, typische Fertigungsfehler wie

Faltenbildung
Markierungen verursacht durch Scherkanten
Unzureichende Formfüllung
Risse
zu hohe Pressen und Werkzeugbelastung

im Werkstück zu vermeiden.

Simufact Forming Kaltumformung berücksichtigt alle relevanten Randbedingungen einschließlich der Werkzeugarmierung und der federgelagerten Werkzeuge. Unverzichtbar für eine hochpräzise Simulation von Kaltumformprozessen ist die realistische Vorhersage der beteiligten Umformkräfte unter Berücksichtigung der Rückfederungseffekte und der elastisch-plastischen Materialgesetze.

Artikel: Impact of Simulations on Cold-Forging Designs

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Fertigungsfolge in der Kaltmassivumformung (Quelle: Firma Ejot)
Stadienfolge Kaltmassivumformung - Simulation

Nutzen Sie die Vorteile von Simufact Forming für Ihre Kaltumformprozesse:

Geringerer Versuchsaufwand in der Bemusterungsphase
Kürzere Entwicklungszeiten
Pressengerechte Stadienplanung (Presskraftverteilung auf einzelne Stufen)
Höheres Prozessverständnis bei komplexem Werkzeugaufbau (federnd gelagerte Werkzeuge, Schließwerkzeuge)
Optimierte Werkzeugstandmengen durch Untersuchung der Werkzeugbelastung
Richtige Wahl der Werkzeugwerkstoffe
Sichere Auslegung von Armierungsverbänden
Höhere Prozessstabilität und -qualität

Vorzeitigen Werkzeugausfall verhindern

Wie kann die Simulation in Verbindung mit Prozessüberwachungssystemen den Werkzeugausfall verhindern?

Mit dieser Frage hat sich Simufact gemeinsam mit der Prokos GmbH, dem Spezialisten für die Prozessüberwachung in der Umformtechnik, und der Möhling GmbH & Co. KG, dem Experten auf dem Gebiet Kaltumformung und Kaltformteile, auseinandergesetzt. Lesen Sie hier die ersten Ergebnisse der Zusammenarbeit.

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Modellierung kompletter Prozessketten

Mit Simufact Forming können Sie die gesamte Prozesskette der Bauteilherstellung simulieren. Beginnend mit dem Drahtzug über vielstufige Kaltumformprozesse, falls notwendig einschließlich Zwischenglühen, bis zur abschließenden Wärmebehandlung. Dabei können natürlich auch Trennoperationen abgebildet werden. Dies ermöglicht die Vorhersage der Bauteileigenschaften basierend auf den lokalen, fertigungsbedingt geänderten Werkstoffeigenschaften, z. B. auch in abschließenden Belastungsanalysen.

Kaltumformung
Wärmebehandlung

Simulationsvideos Kaltumformen

Erreichen Sie Ihre Optimierungsziele mit Simufact Forming Kaltumformung

Optimierungsziele

Weniger Versuchsaufwand
Kürzere Entwicklungszeiten
Höhere Prozessstabilität
Bessere Werkzeugstandzeiten

Werkzeuganalyse

Hohe Pressdrucke kennzeichnen die Kaltumformung, so dass bei der Simulation von Kaltumformprozessen immer beides zu betrachten ist: das Werkstück und die Werkzeuge. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, das Anwendungsmodul Kaltumformung mit dem Zusatzmodul Werkzeugbelastungsanalyse zu kombinieren. Gerne beraten wir Sie hinsichtlich der Vorteile dieser Kombination, wenden Sie sich gerne an unseren Kollegen.

Werkstoffe und Sorten

Simufact Forming Kaltumformung berücksichtigt verschiedene Werkstoffe und Sorten

Un- und niedriglegierte Stähle
Austenitische Stähle
Aluminium und Aluminiumlegierungen
Kupfer und Kupferlegierungen (Messing)
Titan

Funktionale Highlights Simufact Forming Kaltumformung

Die wichtigsten Funktionen von Simufact Forming Kaltumformung auf einen Blick:

Simufact Forming Kaltumformung unterstützt bei der Auslegung von Stadienplänen
- Testen von innovativen Ideen
- Virtueller Vergleich von Varianten
Durchgängige Modellierung in 3D
Simulationsmodell baut auf den CAD-Daten der Werkzeuge auf
- Standardformat step oder iges
- Import-Filter für alle gängigen CAD-Formate erhältlich
- Intelligente automatische Diskretisierung der CAD-Daten
- 2D DXF-Daten können verwenden werden
Liefert Aussagen über Werkzeugbelastung und Vorspannung in Armierungsverbänden
- Besonders effektiv mit dem Zusatzmodul Simufact Forming Werkzeugbelastungsanalyse für die entkoppelte Werkzeugspannungsanalyse
Federnd gelagerte Werkzeuge (stempel- und matrizenseitig) können einfach im Model berücksichtigt werden
Einfacher Wechsel zwischen 2D -> 3D und starren und deformierbaren Werkzeugen
- Dadurch kann der Komplexitätsgrad des Modells schrittweise erhöht werden
Durchgängige Berechnung von Stufenfolgen mit automatischer Ergebnisübernahme
Einfache Modellierung von Loch- und Abgratoperationen

Bild: Armierte Matritze simuliert mit Simufact Forming — Armierte Matritze simuliert mit Simufact Forming

Einfacher Austausch von einzelnen Werkzeugvarianten
- Minimaler Modellierungsaufwand bei der Variantenrechnung
Schließwerkzeuge / Schließkraftvorhersage
Berücksichtigung der Pressenauffederung möglich
Anzeige des Presskraftverlaufs und Auswertung der Presskraftverteilung
Funktion zur automatischen Berichtgenerierung zur Auswertung von Variantenrechnungen
Elastisch-plastisches thermomechanisches Materialmodell
- d. h. Berücksichtigung aller physikalisch relevanten Effekte
- Aussage über Rückfederung und Eigenspannungen
Weiterverwendung der Simulationsergebnisse in Verbauuntersuchungen / Baugruppenberechnung (mechanisches bzw. thermisches Fügen)
- Virtuelle Tests an Baugruppen
Materialdatenbank mit Datensätzen für die klassischen Werkstück- und Werkzeugwerkstoffe
Einfache Erstellung kundenspezifischer Materialdatensätze
Vorlagemodelle (Templates) und zentrale Verwaltung von kundenspezifischen Datensätzen für Pressen, Reibung, und andere…
Modelle für Werkstück-Schädigung und abrasiven Werkzeug-Verschleiß

Simulation und Realbild eines federnd gelagerten Werkzeugs.

Referenzen

Zu den Referenzen

Eine große Zahl an Anwendern, darunter auch führende Maschinenhersteller, vertrauen auf die Simulationstechnologie von Simufact. Zu den Anwendern von Simufact Forming für die Kaltumformung zählen unter anderem: