Skip to main content
SpringerLink
Log in

Aspekte der Beschreibung der Fließspannung bei der numerischen Simulation zyklischer Umformvorgänge

Aspects of flow stress modelling for numerical simulation of cyclic bulk forming processes

  • Originalarbeiten/Original Papers
  • Published:
Forschung im Ingenieurwesen Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Inkrementelle Umformverfahren sind gekennzeichnet durch eine lokalisierte, sehr intensive Beanspruchung der Werkstoffe. Für die zuverlässige numerische Simulation dieser Vorgänge ist es notwendig, das Verhalten des Werkstoffs im gesamten Bereich der thermomechanischen Beanspruchung realitätsnah zu modellieren. Empirische Modelle zur Beschreibung der Fließspannung sind nur in engen Bereichen der Beanspruchung gültig. Außerdem fehlen häufig experimentelle Daten. Anhand der Simulation des Bohrungsdrückens wird gezeigt, wie mittels kombinierter Fließspannungsmodelle größere Bereiche der thermomechanischen Prozessgrößen abgedeckt werden können. Ebenso wird die Sensibilität der Ergebnisse der Simulation hinsichtlich der Modellierung der Fließspannungen diskutiert.

Abstract

Incremental bulk forming is characterized by a localized, very intensive loading of the material. To get reliable results of numerical simulation it is necessary to describe thermo-mechanical response of the material close to reality for the full load range. The validity of empirical flow stress models is limited to small load intervals. Furthermore, experimental results often are missing. Considering spin extrusion, it is shown, how to cover a wide range of thermo-mechanical parameters using a combined flow stress model. Also the sensibility of simulation results with respect to flow stress modelling is discussed.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Literatur

  1. Michel R, Kreißig R, Ansorge H (2003) Thermomechanical finite element analysis (FEA) of spin extrusion. Forsch Ingenieurwes 68:19–24

    Article  Google Scholar 

  2. Kadashevic I, Kreißig R (2000) Description of cyclic torsion on the basis of the multi-surface model with cross links. University St. Petersburg 3, 248-255

  3. Dahl W, Kopp R, Pawelski O (1993) Umformtechnik, Plastomechanik und Werkstoffkunde. Verlag Stahleisen, Düsseldorf

    Google Scholar 

  4. Meyer LW (1998) Werkstoffverhalten bei partieller Umformung. In: SFB 283 Prozessketten der Massivumformung unter Aspekten der Produktivität und Umweltverträglichkeit. Arbeits- und Ergebnisbericht 1995-1996-1997-1998, TU Chemnitz

  5. Meyer LW (1998) Gefüge- und Eigenschaftsentwicklung von Stählen durch Warm- und Halbwarmumformung. In: SFB 283 Prozessketten der Massivumformung unter Aspekten der Produktivität und Umweltverträglichkeit. Arbeits- und Ergebnisbericht 1995-1996-1997-1998, TU Chemnitz

  6. Kreißig R, Meinel S, Ansorge H (2004) Numerische Simulation inkrementeller Umformverfahren. In: SFB 283 Prozessketten der Massivumformung unter Aspekten der Produktivität und Umweltverträglichkeit. Abschlussbericht, TU Chemnitz

  7. Meinel S, Ansorge H, Kreißig R (2004) FE-Simulation of a Cyclic Metal Forming Process. Proc. of MDP-8 Conf. on Mech. Design and Prod., Cairo

  8. Lorenz B, Glaß R (2004) Entwicklung und Erprobung neuer Prozessketten der Umformtechnik zur Herstellung wellenförmiger Werkstücke. In: SFB 283 Prozessketten der Massivumformung unter Aspekten der Produktivität und Umweltverträglichkeit. Abschlussbericht, TU Chemnitz

  9. Michel R, Ansorge H, Kreißig R (1999) FEM-Simulation des Bohrungsdrückens. Sächsische Fachtagung Umformtechnik (SFU 99), Tagungsband, Dresden

  10. Kreißig R, Michel R, Ansorge H (2001) Numerische Simulation inkrementeller Umformverfahren mittels der FEM. In: SFB 283 Prozessketten der Massivumformung unter Aspekten der Produktivität und Umweltverträglichkeit. Arbeits- und Ergebnisbericht 1999–2001, TU Chemnitz

  11. Kreißig R, Meinel S, Panhans S (2002) Neue Erkenntnisse aus der numerischen Simulation partieller Umformverfahren. Wiss. Kolloquium des SFB 283, TU Chemnitz/IWU, Tagungsband

  12. Hahn F (2002) Untersuchung des zyklisch plastischen Werkstoffverhaltens unter umformnahen Bedingungen. Fak. Maschinenbau u. Verfahrenstechnik, TU Chemnitz, Dissertation

  13. Glaß R (2002) Versuchsdaten Bohrungsdrücken. Fraunhofer Inst. IWU Chemnitz, Interne Kommunikation

  14. Hensel A, Spittel T (1978) Kraft- und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig

    Google Scholar 

  15. Doege E (1999) Numerische Simulation von Gefügeumwandlungen am Beispiel eines Schmiedeprozesses. In: Forschergruppe ,,Werkstoffbezogene numerische Simulation thermischer Prozesse in der Produktionstechnik‘‘, Arbeitsberichte der Teilprojekte I-V, Berichtsband 1997-1999

  16. Jonas JJ (1969) A comparison of creep and hot working strain-rate relationships. Trans ASM 62:300–303

    Google Scholar 

  17. Karhausen KF (1995) Integrierte Prozess- und Gefügesimulation bei der Warmumformung. RWTH Aachen, Dissertation

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Gesellschaft für Innovationsförderung (GfI) e.V., Bernsdorfer Str. 212, 09126, Chemnitz, Germany

    S. Meinel

  2. Institut für Mechanik und Thermodynamik, Technische Universität Chemnitz, 09107, Chemnitz, Germany

    R. Kreißig & H. Ansorge

Authors
  1. S. Meinel
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. R. Kreißig
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. H. Ansorge
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to S. Meinel.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Meinel, S., Kreißig, R. & Ansorge, H. Aspekte der Beschreibung der Fließspannung bei der numerischen Simulation zyklischer Umformvorgänge . Forsch Ingenieurwes 71, 9–20 (2007). https://doi.org/10.1007/s10010-006-0040-6

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10010-006-0040-6

Search

Navigation