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Einfluss der Geschwindigkeitsverteilung im Werkstück

Auf erzielbare Werkstückgeometrien bei der formgebundenen elektromagnetischen Blechumformung
  • Matthias Kleiner , Charlotte Beerwald , Alexander Brosiu und Désirée Risch
Veröffentlicht/Copyright: 16. März 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 100 Heft 7-8

Kurzfassung

In diesem Artikel werden Möglichkeiten zur Beeinflussung der Geschwindigkeit bzw. deren Verteilung innerhalb des Werkstücks bei der formgebundenen elektromagnetischen Blechumformung aufgezeigt. Die dabei auftretenden Effekte lassen sich mittels einer speziellen Finite-Elemente-Analyse (FEA) untersuchen.

Abstract

Electromagnetic sheet metal forming is a typical high speed forming process using the energy density of a pulsed magnetic field to form metals with high electrical conductivity, such as e. g. aluminium. Here, flat tool coils are used to apply a required pressure distribution on the surface of a blank. During the forming process local velocities up to 300 m/s and more can be achieved within the workpiece. In order to analyse and influence the velocity and the distribution within the workpiece, FE-simulations are carried out, which are described in this paper.

Prof. Dr.-Ing. Matthias Kleiner, geb. 1955, ist seit 1998 Inhaber des Lehrstuhls für Umformtechnik an der Universität Dortmund und leitet seit 2004 das neu gegründete Institut für Umformtechnik und Leichtbau an der Universität Dortmund. Er ist Leibniz-Preisträger und Mitglied u.a. der Arbeitsgemeinschaft Umformtechnik (AGU), der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) und der Internationalen Forschungsgemeinschaft für Mechanische Produktionstechnik (CIRP).

Dr.-Ing. Charlotte Beerwald, geb. 1966, ist seit 1998 Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Umformtechnik der Universität Dortmund und leitet im Institut für Umformtechnik und Leichtbau die Abteilung Hochgeschwindigkeitsumformung und -fügen.

Dipl.-Ing. Alexander Brosius, geb. 1973, studierte 1993 bis 1997 an der Technischen Fachhochschule Berlin Maschinenbau, Fachrichtung Konstruktion, und von 1999 bis 2002 an der Universität Dortmund Maschinenbau, Fachrichtung Produktionstechnik. Seit 1998 ist er Mitarbeiter am Lehrstuhl für Umformtechnik der Universität Dortmund und koordiniert im Institut für Umformtechnik und Leichtbau die Arbeitsgruppe Modellierung und Simulation.

Dipl.-Ing. Désirée Risch, geb. 1976, studierte Konstruktions- und Fertigungstechnik an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken sowie an der Technischen Hochschule Luleå in Schweden. Seit 2003 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Hochgeschwindigkeitsumformung und -fügen des Instituts für Umformtechnik und Leichtbau der Universität Dortmund.

References

1 Beerwald, C.: Grundlagen der Prozessauslegung und -gestaltung bei der elektromagnetischen Umformung. Dissertation, Universität Dortmund, 2004Suche in Google Scholar

2 Beerwald, C.; Brosius, A.; Homberg, W.; Kleiner, M.; Klocke, M.; Kulig, S.: Extended Finite Element Modelling of Electromagnetic Forming. In: Proceedings of the 10th International Conference on Sheet Metal, 2003, S. 559–566Suche in Google Scholar

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4 Bathe, K.I.: Finite-Elemente-Methoden. Spinger-Verlag, Berlin, Heidelberg, 198610.1007/978-3-642-96905-8Suche in Google Scholar

5 Meeker, D.: FEMM, Version 3.3, 2003, http://femm.foster-miller.netSuche in Google Scholar

6 Risch, D.; Beerwald, C.; Brosius, A.; Kleiner, M.: On the Significance of the Die Design for the Electromagnetic Sheet Metal Forming. In: Proceedings of the 1st Intnternational Conference on High Speed Forming, 2004, S. 191–200Suche in Google Scholar

7 Kleiner, M.; Beerwald, C.; Homberg, W.: Analysis of Process Parameters and Forming Mechanisms within the Electromagnetic Forming Process. Annals of the CIRP, 54 (2005) 1, Antalya/Turkey, 2005, (in print) 10.1016/S0007-8506(07)60089-4Suche in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-16
Erschienen im Druck: 2005-08-18

© 2005, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Der Garant für den Erfolg
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Leitartikel
  6. Wettbewerbsfähig durch vernetzte Produktion
  7. WGP-Mitteilungen
  8. Aktuelle Veranstaltungen der WGP
  9. Komplexe Maschinenstrukturen
  10. Neue Maschinen- und Antriebsstrukturen
  11. Fertigungstechnologien
  12. Optimierung spanender Fertigungsverfahren mittels Prozessschallanalyse
  13. Fertigungsprozesse umweltverträglich gestalten
  14. Parallelkinematiken
  15. Berechnung von Kompensationsdateien
  16. Steifigkeitsuntersuchung einer Werkzeugmaschine mit Parallelkinematik
  17. Outsourcing
  18. Re-Insourcing von Instandhaltungsbereichen
  19. Studie
  20. Chance Robotik
  21. WZM 20XX – Initiative für die Werkzeugmaschine von morgen
  22. Elektromagnetische Blechumformung
  23. Einfluss der Geschwindigkeitsverteilung im Werkstück
  24. Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von Kupferblech
  25. Identifikation von Materialparametern
  26. Neue Finite-Elemente-Technologie zur Simulation elektromagnetischer Blechumformung
  27. Ersatzschaltbildmodellierung von Werkzeugspule und Werkstück
  28. Thermisch gespritzte Cu-Schichten
  29. NC-Programmierung
  30. Optimierung der Werkzeugbahnen für die NC-Serienfertigung
  31. Betriebsdatenerfassung
  32. Manufacturing Scorecard
  33. Vorschau/Preview
  34. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.100921

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  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Leitartikel
  6. Wettbewerbsfähig durch vernetzte Produktion
  7. WGP-Mitteilungen
  8. Aktuelle Veranstaltungen der WGP
  9. Komplexe Maschinenstrukturen
  10. Neue Maschinen- und Antriebsstrukturen
  11. Fertigungstechnologien
  12. Optimierung spanender Fertigungsverfahren mittels Prozessschallanalyse
  13. Fertigungsprozesse umweltverträglich gestalten
  14. Parallelkinematiken
  15. Berechnung von Kompensationsdateien
  16. Steifigkeitsuntersuchung einer Werkzeugmaschine mit Parallelkinematik
  17. Outsourcing
  18. Re-Insourcing von Instandhaltungsbereichen
  19. Studie
  20. Chance Robotik
  21. WZM 20XX – Initiative für die Werkzeugmaschine von morgen
  22. Elektromagnetische Blechumformung
  23. Einfluss der Geschwindigkeitsverteilung im Werkstück
  24. Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von Kupferblech
  25. Identifikation von Materialparametern
  26. Neue Finite-Elemente-Technologie zur Simulation elektromagnetischer Blechumformung
  27. Ersatzschaltbildmodellierung von Werkzeugspule und Werkstück
  28. Thermisch gespritzte Cu-Schichten
  29. NC-Programmierung
  30. Optimierung der Werkzeugbahnen für die NC-Serienfertigung
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