FE-Simulation eines kombinierten Axial-Radial-Umformprozesses

Hintergrund dieser Arbeit ist der vermehrte Einsatz von Leichtbautechnologien im Fahrzeugbau. Ziel dabei ist es, jedes Bauteil so zu optimieren, dass Material und somit auch Gewicht nur dort vorhanden ist, wo es durch seine Beanspruchung auch benötigt wird. Aufgrund dieser Tatsache wird von der Automobilindustrie der Einsatz von hohlen, geschmiedeten bzw. axial-radial umgeformten Wellen forciert. Beim Axial-Radial-Umformen wird ein bestimmter Bereich eines Rohres gezielt erwärmt. Danach wird der Umformvorgang eingeleitet, wobei dem Schmiedeprozess eine definierte Stauchoperation überlagert wird. Die so erzeugten Bauteile besitzen an den gewünschten Positionen eine höhere Materialkonzentration, wodurch sie in der Lage sind, in diesen Bereichen höheren Belastungen standzuhalten. Solche Bauteile sind jedoch oft nicht, oder nur mit hohem Versuchsaufwand, prozesssicher herzustellen. Ziel dieser Arbeit ist deshalb die numerische Simulation eines Axial-Radial-Umformvorganges. Die Simulationsergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit den experimentell ermittelten Prozessdaten. In Zukunft ist damit zu rechnen, dass diese und ähnliche Simulationsmethoden verstärkt eingesetzt werden.