UniversitätSiegen
Virtuelle Produktentwicklung in der Umformtechnik
Antrittsvorlesung
1. August 2003Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel
UniversitätSiegen
Vertrieb
Entwicklung
Design
Konstruktion
Simulation
CrashLichtspiegelungen
Reflexionen
Fahrerergonomie
VirtuellerShowroom
3D Fabrikplanung
Produktion
Werkersimulation
Einbau/ Montage-simulation
Service
Einsatz von Virtual Reality in der Automobilentwicklung
UniversitätSiegenCax Einsatz in der Produktentstehung
Styling/Design
DMU/Maßkonzept
Karosseriekonstruktion
und Berechnung
Crash-Simulation
Konstruktion Interieur
Baubarkeit
Datenpipeline
Produktions-planung
Prototypen Prototypen SerienmachbarkeitSerienmachbarkeit
Prototypen Serienmachbarkeit
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß –und Bauteilgestaltung
UniversitätSiegenBeispiel für virtuelle Prozeß– und Bauteilgestaltung
Stufe 1: Biegen
Fertigteil
Stufe 2: IHU
UniversitätSiegenVerfahren zum Biegen
Gruppe 2.4
BiegeumformenDIN 8586
Untergruppe 2.4.1
Biegeumformenmit geradliniger
Werkzeugbewegung
Untergruppe 2.4.2
Biegeumformenmit drehender
Werkzeugbewegung
2.4.2.1
Walz-biegen
2.4.2.2
Schwenk-biegen
2.4.2.3
Rund-biegen
2.4.2.4
Umlauf-biegen
2.4.1.1
FreiesBiegen
2.4.1.2
Gesenk-biegen
2.4.1.3
Gleitzieh-biegen
2.4.1.4
Roll-biegen
2.4.1.5
Knick-biegen
2.4.
1.1.
1Bi
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2.4.
1.1.
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2.4.
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2.4.
2.1.
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2.4.
2.3.
1W
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UniversitätSiegenRundbiegeverfahren
Biegen ohne Dorn auf einer Dornbiegemaschine
1 - Rohr
3 - Gleitschiene
4 - Gleitschienenandrückung
5 - Spannbacke
6 - Faltenglätter2 - Biegeschablone
UniversitätSiegenRundbiegeverfahren
7 – Dorn mit Dornstange
Biegen mit Dorn auf einer Dornbiegemaschine
UniversitätSiegenWerkzeugsatz beim Rundbiegeverfahren
Biegeschablone
Innere Spannbacke
Äußere Spannbacke
Kugeldorn Faltenglätter
Gleitschiene Spannpatrone
UniversitätSiegenRundbiegeverfahren
Dornlos Biegen
Das Werkstück ruht, während sich beim Biegen mit Stützdorn das Werkstück bewegt. Während des gesamten Biegevorganges wirkt eine von außen auf das Rohr aufgebrachte Stützkraft den Normalkräften (Komponenten der Biegelängskräfte), die das Rohr abflachen, entgegen.
UniversitätSiegenProzeßgestaltung
Wann welches Verfahren ?Welche Maschine ?
Kräfte beim Biegen ?Machbarkeit der Bauteile ?
Kalkulation ?
Erfahrung und Ausstattung
Erfahrung
Erfahrung
Neu
erW
erks
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Experim
ent und Versuch
UniversitätSiegenAusstattung zum Dornbiegen der realen Welt
Dornbiegemaschine
Werkzeugsatz
UniversitätSiegenAusstattung zum Dornbiegen der virtuellen Welt
PC
Simulationssystem
Planungssystem
CAD System (Volumen)
UniversitätSiegenNotwendige Eingaben für die Umformsimulation
Simulationssystem
Reibung Prozeßdaten
Dornstellung
Biege-winkel
p
s
Geometriedaten (Rohteil und Werkzeug)
Werkstoffdaten
UniversitätSiegenGenerierung der Werkzeuge in der CAD
UniversitätSiegenGenerierung der Werkzeuge in der CAD
UniversitätSiegenGenerierung der Werkzeugmaschine im Simulationsprogramm
UniversitätSiegenErgebnisse aus der Biegesimulation
UniversitätSiegenErgebnisse aus der Biegesimulation
UniversitätSiegenErgebnisse aus der Biegesimulation
UniversitätSiegenErgebnisse aus der Biegesimulation
UniversitätSiegenErgebnisse aus der Biegesimulation
UniversitätSiegenVerfahren zum Innenhochdruck-Umformen
F
Innenhochdruck-Umformen von
Hohlprofilen
Biege-Umformung(DIN 8586)
Schub-Umformung(DIN 8587)
Zug-Umformung(DIN 8585)
Zug-Druck-Umformung(DIN 8584)
Innenhochdruck -Aufweitstauchen
im geschlossenenGesenk
Innenhochdruck -Aufweitstauchen
im offenenGesenk
Innenhochdruck -Aufweiten
Innenhochdruck -Kalibrieren
Innenhochdruck -Biegen
Innenhochdruck -Durchsetzen
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Quelle: VDI Richtlinie 3146, Blatt 1
UniversitätSiegenVerfahren zum Innenhochdruck-Umformen
UniversitätSiegenErgebnisse aus der IHU Simulation
UniversitätSiegenBeeinflussung der Crasheigenschaften durch Umformung
UniversitätSiegenVergleich der Energieaufnahme beim Crash
Belastung bei konstanter Deformationsgeschwindigkeit
ohne Berücksichtigung der Kaltverfestigungmit Wanddickenänderungen
mit Berücksichtigung der Kaltverfestigungmit Wanddickenänderungen
UniversitätSiegenLehrstuhl für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen
Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit
Prof. Dr. – Ing.
BerndEngel
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Ende im Gelände !
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UniversitätSiegenVirtuelle Werkzeuge
UniversitätSiegenVirtueller Prozeß
Bewegung Werkzeuge Biegen
UniversitätSiegenVirtueller Prozeß
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Entwicklung
Produktion
Produktion
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