Simulationssoftware Neue Versionen von Simulationssoftware erweitern Möglichkeiten der Kaltumformer

Simufact Engineering stellt auf der Messe Wire vom 4. bis 8. April in Düsseldorf aktuelle Neuerungen seiner beiden Simulationsanwendungen Simufact Forming und Simufact Welding vor. Mit den Produktversionen hat Simufact laut eigener Mitteilung die Anwendungsfelder seiner Software um zusätzliche Fertigungsprozesse erweitert.

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Bei der Wire zeigt Simufact die Möglichkeiten zur Simulation von Pressschweißverfahren, bei denen Werkstücke miteinander verbunden werden, indem sie zunächst durch das Einbringen von Strom oder durch Reibung erwärmt und anschließend unter Druck zusammengefügt werden. Zu diesen Verfahren gehören das Widerstandspunktschweißen, das Reibschweißen sowie das Punktreibschweißen. Eine weitere Neuheit ist die Option, den Zwischenschritt der Widerstandserwärmung zu simulieren, über den Kaltverfestigungen abgebaut werden können.

Simulation des Pressschweißens hilft auch den Kaltumformern

Viele kaltumgeformte Werkstücke werden in nachgelagerten Fertigungsschritten weiterverarbeitet, begründet Simufact die Erweiterungen. Für Zulieferer von Teilen ist es wichtig, bereits bei ihrer Erstellung bestimmte Qualitätsanforderungen für die Weiterverarbeitung zu erfüllen.

Ein typischer, der Kaltverformung nachgelagerter Fertigungsschritt ist der Pressschweißprozess, über den zwei Bauteile miteinander verbunden werden. Beim Widerstandspressschweißen werden bei einem der Bauteile eine oder mehrere Erhöhungen (Schweißbuckel) eingebracht. Die Geometrie des Buckels definiert exakt den Bereich des Stromüberganges, so dass nur die Buckel auf dem zu verschweißenden Bauteil aufliegen. Im Anschluss werden durch Ausübung von mechanischem Druck die Teile miteinander verbunden.

Die Simulation von Pressschweißverfahren kann dem Kaltumformer Hinweise für die optimale Ausprägung der Schweißbuckel an den Werkstücken liefern, um so den Anforderungen des Pressschweißverfahrens zu entsprechen.

Neue Simulationssoftware deckt auch Widerstandspunktschweißen ab

Simufact Welding ist eine Schweißsimulationssoftware, mit der Anwender aus einer Benutzeroberfläche heraus Verzüge, Eigenspannungen und Werkstoffzustände beim Einsatz von Schweißverfahren in der Fertigung berechnen können.

Neben den Schweißverfahren Lichtbogen- und Laserstrahlschweißen deckt die aktuelle Version Simufact Welding 5 nun auch das Widerstandspunktschweißen ab – ein in der Automobilindustrie führendes Fügeverfahren, das weit verbreitet ist, wenn es gilt, Bleche im Karosseriebau zu verbinden. Das Widerstandspunktschweißen weist eine gute Energieeffizienz auf; aufgrund der geringeren Wärmeentwicklung bei diesem Schweißverfahren fällt zudem der Bauteilverzug – das Kernproblem bei Schweißprozessen in der seriellen Fertigung – niedriger aus als beispielsweise bei Schmelzschweißverfahren.

Mit dem neuen Modul können Anwender den elektrisch-thermisch-metallurgisch-mechanisch gekoppelten Widerstandpunktschweißprozess abbilden, inklusive einer benutzerfreundlichen Definition der im Raum verfahrbaren X- und C- Schweißzangen. So ist es möglich, auch Verzüge komplexer widerstandspunktgeschweißter Strukturen zu minimieren. Neben der Berechnung von Schweißverzügen können Anwender der Software auch Einflüsse von Beschichtungen und Schweißreihenfolgen auf den Prozess untersuchen.

Kopplung von Prozesssimulation und Presskraftüberwachung verbessert Kaltumformung

Ein Sonderthema auf dem Simufact-Stand ist die Industrie-4.0-nahe Koppelung von Prozesssimulation und Presskraftüberwachung zur Verbesserung der Werkzeugstandzeiten – Simufact stellt hier Ergebnisse eines Pilotprojektes mit Prokos und Möhling vor.

Die zunehmende Genauigkeit der Simulationsmodelle sowie die in der Simulation vorausberechneten Presskraftverläufe geben dem Mitarbeiter Hilfen bei der Werkzeugeinstellung an der Maschine. Mehr und mehr Kaltumformer setzen in der Produktion Prozessüberwachungssysteme ein, um Qualitätsmängel am Bauteil zu vermeiden und die Fertigung abzusichern. Durch die Koppelung von Prozesssimulation und Prozessüberwachung kann nun der Kaltumformer eine systematische Überlastung der Werkzeuge beziehungsweise der Maschinen verhindern mit dem positiven Nebeneffekt, dass sich die Werkzeuglebensdauer erhöht, es seltener zu ungeplanten Werkzeugausfällen kommt und die Fertigung stabiler verläuft.

In einem Projekt haben Simufact Engineering, Prokos Produktions Kontroll System, Spezialist für die Prozessüberwachung in der Umformtechnik, und Möhling, Anbieter von Kaltformteilen, Prozesssimulation und Prozessüberwachung zusammengeführt. Sie koppelten die Simulationssoftware Simufact Forming mit Prokos-Systemen und sammelten erste Erfahrungen beim Einsatz der Systeme bei Möhling – hier konkret für die Presskraftverläufe. Diese Koppelung ermöglicht die praxisnahe Einrichtung von Kaltumformprozessen basierend auf der simulativ optimierten Prozessauslegung. Dies vereinfacht die Maschineneinrichtung mit der Zielsetzung, die Werkzeugstandzeiten zu optimieren.

Simufact auf der Messe Wire 2016: Halle 15, Stand D 13.

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