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Umformsimulation Opel-Leichtbaustrategie profitiert von Esi Pam-Stamp

| Redakteur: Stéphane Itasse

Die Esi Group unterstützt mit ihrer Umformsimulationssoftware Esi Pam-Stamp die neue Leichtbaustrategie der Adam Opel AG. Die genaue Vorhersage der rückfederungsbedingten Formabweichungen in der frühen Entwicklungsphase ermöglicht es Opel, Abhilfe zu schaffen, wie der Softwarehersteller mitteilt.

Mithilfe von Umformsimulation konnte Opel den Leichtbau voranbringen.
Mithilfe von Umformsimulation konnte Opel den Leichtbau voranbringen.
(Bild: Esi Group)

Mit Hilfe von Esi Pam-Stamp führt der neue Prozess zu einer verbesserten Bauteilqualität und ermöglicht gleichzeitig Gewichtsreduktionen, die sich in Form eines niedrigeren CO2-Ausstoßes der Fahrzeuge auswirken. Dazu werden derzeit verwendete Blechwerkstoffe durch dünnere, hochfeste Stahlgüten (AHSS, Advanced High Strength Steel) ersetzt. Allerdings bringen hochfeste Stähle auch einen großen Nachteil im Fertigungsprozess mit sich, da die höhere Streckgrenze zu einer erheblichen Rückfederung und zum Verzug des Bauteils nach der Umformung führen kann.

Umformsimulation führt zu überraschenden Ergebnissen

Um diese Herausforderung zu bewältigen, führte der deutsche Automobilhersteller Adam Opel AG zusammen mit Thyssenkrupp System Engineering und der Esi Group ein umfangreiches Entwicklungsprojekt durch. Das Team entwickelte einen Ansatz, bei dem durch ein doppeltes S-Profil an Stelle des herkömmlichen Stempelradius eine erhöhte geometrische Formsteifigkeit des Bauteils erreicht wurde. Das Team konnte in der Folge mit der Simulationssoftware den Einfluss von Größe und Form des Stempels auf die Zargenöffnung, die Rückfederung und die Verdrehung des finalen Bauteils vorhersagen.

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Mithilfe von Esi Pam-Stamp untersuchte das Opel-Team darüber hinaus den Einfluss des Blechhalterdrucks auf die Abweichung von der nominalen Bauteilform und konnte so die Kombination aus Stempelradien und Blechhalterdruck bestimmen, die zu der kleinstmöglichen Abweichung führt. Entgegen den Anfangserwartungen fand das Team heraus, dass die Verminderung des Blechhalterdrucks zu einer Reduktion der Abweichungen führt.

Simulationsergebnisse stimmen mit Versuchsdaten gut überein

Um die Ergebnisse zu verifizieren, stellte Opel die Umformwerkzeuge her und verglich die damit ermittelten Versuchsdaten mit den Prognosen aus den Simulationsergebnissen. Die Ergebnisse wiesen sowohl für die beschnittene als auch für die unbeschnittene Bauteilgeometrie eine exzellente Übereinstimmung auf und zeigten die Auswirkung der geometrischen Modifikationen auf die Zargenöffnung, die Rückfederung und den Verzug des finalen Bauteils, wie der Softwarehersteller ohne die Angabe genauerer Zahlen mitteilt. Basierend auf diesen Ergebnissen entschied sich Opel, die Verwendung hochfester Stahlgüten in ihrem Fertigungsprozess weiter zu untersuchen.

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