Verbesserung der Prognosegüte von umformtechnischen Fügeprozesssimulationen durch den Einsatz einer fügespezifischen Reibmodellierung am Beispiel des Clinchens

von Moritz Rossel

134 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Die virtuelle Auslegung und Dimensionierung automobiler Rohbaustrukturen sowie der zugehörigen Fertigungsprozesse erfordert eine hinreichende Prognosegüte der Simulation, um aufwendige experimentelle Untersuchungen vermeiden zu können. Bei umformtechnischen Fügeverfahren wie dem Clinchen zeigt sich, dass insbesondere die Reibung einen starken Einfluss auf die Verbindungsausprägung und somit indirekt auch auf die Verbindungstragfähigkeit besitzt. Für eine realitätsnahe Vorhersage der Verbindungseigenschaften durch die Fügeprozesssimulation ist diese daher durch eine geeignete Modellierung zu berücksichtigen. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass dies über ein experimentell parametrisiertes, fügespezifisches Reibmodell gelingt, welches den Einfluss der lokalen Reibzustandsgrößen im Clinchprozess auf die Reibung berücksichtigt. Im Vorfeld der experimentellen Reibuntersuchungen war zunächst eine Analyse notwendig, um die lokalen Reibzustandsgrößen im Fügeprozess zu identifizieren. Diese wurden in den experimentellen Reibversuchen als fügeprozessnahe Randbedingungen verwendet. Im Anschluss an die Parametrisierung des fügespezifischen Reibmodells erfolgte ein zweistufiger Qualifizierungsprozess, um die gesteigerte Prognosefähigkeit der Fügeprozesssimulation zu bewerten. In abschließenden Untersuchungen wurde das fügespezifische Reibmodell auf weitere Clinchverbindungen und das Halbhohlstanznieten sowie eine durchgängige Prozesskettensimulation übertragen. Diese Untersuchung stellte abschließend die breite Einsatzfähigkeit des fügespezifischen Reibmodells für das umformtechnische Fügen sicher.

• Reihe: Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
• ISBN: 9783819101939
• Erscheinungsdatum: 10.10.2025
• Genre: Technik/Maschinenbau, Fertigungstechnik
• Verlag: Shaker