Simufact.forming

Die Simulationslösung fürmassives Blech

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fügbaren Software zu optimieren, um Sie noch erfolgreicher zu machen. Wir, die Simufact Engineering GmbH, verbinden die virtuelle Welt der Simulation mit der realen Welt der Produktion in der Fertigungslinie.

Optimierte Umformprozesse –

höhere Werkzeugstandmengen –

effiziente Auslastung von Maschinen –

minimaler Materialabfall und Ausschuss –

weniger Erprobung –

ein verkürztes ‚time to market‘ –

... Prozesssimulation ist ein Wettbewerbsfaktor!

Herausforderungen, denen Sie sicher täglich gegenüberstehen. Unsere Softwarelösung für die virtuelle Prozessentwicklung und –optimie-rung Simufact.forming schafft hier Lösungen.Als Softwarehaus ist es unsere Aufgabe, Ihre Fertigungsprozesse mit Hilfe der besten ver-

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gS i m u l a t i n g M a n u f a c t u r i n g | s h e e t m e t a l f o r m i n g

Der Vorteil

Ihr Vorteil beim Einsatz der Simufact.forming Produktlinie ist eindeutig:signifikante Produktivitätssteigerung, be-trächtliche Verkürzung des ‚time to market‘, deutliche Kosteneinsparung in der Entwick-lung neuer Prozesse sowie in der Optimierung laufender Serienprozesse, denn…

umformung bekannt ist, wird hier zwingend erforderlich. Wenn auch stets rechenintensiver als ein vergleichbarer Schalenansatz, so über-zeugen doch die Qualität und damit die Brauch-barkeit der Ergebnisse. Insbesondere Rückfederungs-Effekte wer-den unter Verwendung des Kontinuumsan-satzes in einer Präzision abgebildet, wie es in klassischen Schalenmodellen nicht mög-lich ist. In vielen Prozessen dürfen auch die thermischen Effekte, wie beispielsweise der Temperaturanstieg durch die eingebrachte Umformarbeit, nicht außer Acht gelassen werden. Ein verändertes Biege- und Ziehver-halten aufgrund der temperaturabhängigen Materialfestigkeit ist in der Praxis oft zu be-obachten.Bei vielen Blechumformprozessen mit engen Radien und komplexen Formänderungen ist die Werkzeugbelastung oft ähnlich ausge-prägt wie in der Massivumformung.

… gelten nicht mehr die Ansätze der klassi-schen Blechumformsimulation, wie sie z. B. für Karosseriebauteile erfolgreich eingesetzt werden. Allerdings werden Blechstruktu-ren nicht nur für Fahrzeugkarosserien ver-wendet.Strukturteile im Fahrzeugbau, komplexe Stanz-Biegeteile im Folgeverbund, Blech-Bauteile mit mehreren Millimetern Material-stärke - solche Komponenten verhalten sich bei genauerem Hinsehen wie Bauteile der Massivumformung. Kriterien hierfür sind enge Ziehradien im Verhältnis zur Blechstärke, signifikante Änderungen der Materialstärke (z.B. Abstreckvorgänge, Prägevorgänge) oder die Steifigkeit einer Blechstruktur. Klas-sische Ansätze der Blech-Umformsimulation, basierend auf der Schalen- und Membran-theorie, bieten hier keine oder nur unzurei-chende Lösungen.Ein Kontinuumsansatz, wie er aus der Massiv-

Simufact.forming bietet mit seinen Spezialmodulen eine maßgeschneiderte Lösung, um den Kontinuumsansatz für die Blechumformung anzuwenden, seine Nachteile hinsichtlich der Performance jedoch weitestgehend zu eliminieren. Durch gezielte Erweiterungen und Soft-wareanpassungen wird den Anforderungen der Blechumformsimulation Rechnung getragen. Hierzu zählen spezielle Vernetzungstechnologien für Blechstrukturen, optimierte Elementfor-mulierungen und spezielle Funktionalitäten.Die Simufact Engineering GmbH arbeitet kontinuierlich mit Hilfe seiner Kunden und in der Partnerschaft mit namhaften Instituten an der Weiterentwicklung und Leistungssteigerung von Simufact.forming für die Blechumformsimulation.

Wenn Blech massiv wird...

Massives Blech umformen –die Lösung

Die Blechumformsimulation ist keine Insel

Die Entwicklung moderner und komplexer Blechstrukturen erfordert ein immer viel-schichtigeres Engineering. Die Strukturanaly-se mit Hilfe leistungsstarker CAE-Werkzeuge gehört mittlerweile zum Standard-Repertoire innovativer Produktentwicklung.Auch hier bietet Simufact.forming die Lösung. Die Ergebnisse der Umformsimulation, wie z.B. die fertigungsbedingte Kaltverfestigung oder die Eigenspannungen, können in einer Strukturanalyse mit MSC.Marc als Anfangs- und Randbedingungen dienen. Die somit durchgängige Simulation garantiert deutlich bessere Ergebnisse in der Bauteilauslegung des finalen Produktes.

Darüber hinaus ist Simufact.forming außerdem vollständig kompatibel mit der Simufact ei-genen Schweiß-Simulationslösung Simufact.welding, die ebenfalls auf dem Marc-Solver basiert. Eine Schweiß-Simulation kann also auf der Grundlage des virtuell umgeformten Blechbauteils erfolgen.Die Einbeziehung aller Werkzeuge und Lösungen aus dem Hause Simufact er-möglicht eine „Simulation Chain“ und bie-tet die Voraussetzung für ein innovatives Engineering.

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Simufact.forming

Simufact.forming ist die Standard-Software-umgebung für die Simulation von Umform-prozessen. Sie erlaubt die Modellierung, Analyse und Visualisierung von Zieh-, Bie-ge-, Präge- und Stanzprozessen. Sie ist einfach zu bedienen und dafür ausgerichtet, den Prozessplaner, Methodenentwickler und Werkzeugkonstrukteur in seiner täglichen Arbeit zu unterstützen.

Die Simufact Produktfamilie im Überblick

Folgende Vorteile bietet Simufact.forming:

einfach zu bedienende Windows-Umgebung Projekt- und Objekt-Bäume, pull-down Menüs, ‘drag and drop’, etc.,

leistungsstarke Solver Technologie – basie-rend auf den führenden CAE Lösungen Marc und Dytran aus dem Hause MSC.Software,

Materialformulierung für elastisch-plastisches Materialverhalten – unabdingbar für die präzise Vorhersage von Rückfederungs-Effekten und die Analyse der Werkzeugbelastung,

voll thermisch-mechanisch gekoppelte Analyse – wichtig bei vielen Umformpro-zessen dicker Bleche mit engen Ziehradien,

vordefinierte Maschinenkinematik, Maschi-nenbibliothek einfach definierbar,

beliebige Federn einfach modellierbar um komplexe Werkzeugkonzepte abzubilden,

einfache Modellierung von Folgeverbund-prozessen,

unterschiedliche, flexible Reibmodellierung möglich,

Über Simufact Engineering

Die Simufact Engineering GmbH ist ein in-ternational operierendes Softwarehaus mit der Zentrale in Hamburg. Simufact ent-wickelt Software für den Entwurf und die Optimierung von Fertigungsprozessen in der Metallumformung auf der Grundlage von Prozesssimulation.

verschiedene Versagenskriterien aus der Massivumformung, die bei dicken Blechen unabdingbar sind,

Werkzeugdaten einfach über Standard STL oder IGES Schnittstellen importierbar,

optional weitere CAD-Schnittstellen ver-fügbar (Standardschnittstellen sowie native Schnittstellen),

CAD repair und de-featuring für Werkzeug-daten integriert und voll automatisiert,

einfache und intuitive Ergebnisanalyse mit Filmen, xy-Diagrammen, Schnitten (auch ani-mierte Schnitte) – alle relevanten Prozessgrö-ßen können dargestellt und ausgewertet wer-den: Kraftbedarf, Spannungen, Dehnungen, Temperatur, Werkzeugverschleiß und viele andere,

Werkzeugbelastungen können analysiert werden.

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– sogenannte ‚Solid Shell Elements‘ stehen zur Verfügung, diese werden modelliert wie Schalenelemente, verfügen jedoch über Eigenschaften von Volumenelementen, ins-besondere über die Möglichkeit des beid-seitigen Kontaktes zu Werkzeugen.

– präzise Auswertung und Visualisierung der Blechdicke sind unabdingbar bei Einzügen mit Blechausdünnung oder Materialverdickungen.

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Simufact.forming CAD

Sparen Sie Zeit durch den Import vollstän-diger Werkzeugstrukturen und Baugruppen mit vielen Einzelwerkzeugen. Vermeiden Sie die Verwaltung vieler unterschiedlicher Da-teien der verschiedenen Einzelwerkzeuge durch den Einsatz von leistungsstarken, nati-ven CAD Schnittstellen. Diese sind verfügbar für Pro/ Engineer, Catia V4 und V5, CADDS 5, Siemens/ Unigraphics, Inventor, und Solid-Works. In Ergänzung dazu werden standardi-sierte Import-Formate unterstützt wie STEP, Acis, Parasolid, VDA und DXF/ DWG.

Simufact.forming für die Blechumfor-mung macht auch vor Temperaturen keinen Halt

Simufact.forming arbeitet generell als mechanisch-thermisch gekoppeltes System. Dies garantiert sehr realitätsnahe Ergebnisse in der konventionellen Blechumformung mit schnellen Stanz-Biege-Operationen, bei de-nen der prozessbedingte Temperaturanstieg durchaus einen Einfluss auf die Fertigung ha-ben kann.Besonders wichtig ist diese Technologie je-doch bei der Modellierung in der Warmblech-

Umformung, wie z.B. dem Presshärten und Profilhärten. Simfact.forming bietet hier auf der Grundlage der thermisch gekoppelten Materialmodellierung einschließlich der ver-fügbaren Gefügesimulation den Schlüssel zur Analyse dieser innovativen Fertigungs-prozesse. Diese gewinnen zunehmend in Strukturteilen des Automobilbaues sowie auch in anderen Anwendungen an Bedeu-tung.

Simufact.forming sheet metal

Basierend auf dem Grundmodul bietet Simufact.forming sheet metal Funktionalitä-ten, um die Simulation von Blech-Umform-prozessen noch effizienter und einfacher zu gestalten:

– das Hexaeder Vernetzungsmodul ermög-licht die sehr effektive und einfache Vernet-zung von Blechstrukturen mit hochwertigen Hexaeder-Elementen, die ein Höchstmaß an Ergebnisqualität garantieren.

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•MachbarkeitsstudiedesUmformvorganges

•AbschätzungvonRissenundBauteilversagenüberVersagenskriterien

•ErmittlungdesgenauenZuschnittes

Simufact.formingim praktischenEinsatzUnsereKundensehendreiSäulender erfolgreichen virtuellenProzessentwicklung:

Früher – wurde konstruiert wie man annahm, dass es funktionieren könnte.

Heute – wird mit Hilfe der Simulation jede Biegestation auf ihre Funktion hin untersucht.

Früher – verwendete man lasergeschnittene Zuschnitte für die ersten Versuche.

Heute – werden Schneidestationen direkt komplett gefertigt, da der virtuell ermittelte Zuschnitt passt.

Früher – wurden Rissursachen über unzählige Versuche mühsam ermittelt.

Heute – sind die Materialbelastung und die Belastungsgrenze durch Simulation im Vorfeld bekannt.

Früher – wurden Teile mit deutlichen Druckstellen und Blechdickenschwankungen gefertigt sowie mit erheblichem Aufwand überarbeitet.

Heute – werden Teile in höchster Qualität produziert.

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Das Programm Simufact.forming ist ein Werkzeug, welches dem Anwender zum jeweiligen Produktentwicklungsstand ausreichend präzise Prognosen über die Leistungsfähigkeit seiner Auslegung lie-fert. Der Werkzeugkonstrukteur kann sein Verständnis für Werkzeugbeanspruchun-gen und deren Einfluss auf die Teilequa-lität kontinuierlich verbessern. Er benötigt in den meisten Fällen keine aufwändigen und teuren Versuchswerkzeuge mehr, sondern kann anhand der Material- und Werkzeugbeanspruchungen direkt erfor-derliche Verbesserungen untersuchen und bewerten.

Siegfried PetersLeiter Validierung Lehneneinsteller,Keiper GmbH & Co.KG

Die Vorteile der Simulation liegen für uns auf der Hand:Wir betreiben „Virtual Conditioning“, d.h. wir verlagern die Versuche in den Rechner und simulieren sie, anstatt wie früher teu-re Werkzeugteile modifizieren zu müssen.

Erich KöhnertManager DIE Design,Tyco Electronics AMP GmbH

Durch den Einsatz von Simufact.forming ist es uns möglich geworden, unbefriedi-genden Werkzeugstandmengen aufgrund der Werkzeugbelastung systematisch auf den Grund zu gehen. Unerklärliche Prozessschwankungen werden erklärbar durch einen detaillierten Blick in die Pro-zessabläufe. Ganz wichtig ist es für uns auch, dass bei einer Produkt- oder Pro-zessänderung bereits im Vorfeld negative Einflüsse erkannt werden können.

Thomas BaierLeiter TechnologieentwicklungUmformtechnik,ZF Sachs AG

Optimieren Sie Ihre Entwicklungs- und Fertigungsprozesse durch eine

Zusammenarbeit mit Simufact und den Einsatz der neuesten Technologie

mit Simufact.forming.

Stellen Sie auch in Zukunft Ihre Wettbewerbsfähigkeit sicher und

profitieren Sie von dem Know-How der Simufact Engineering GmbH.

Erfahrungen und Erfolge

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MSC.Marc and MS.Dytran are registered trademarks of MSC.Software Corporation. All other trademarks are properties of their respective owners. All specifications subject to change without notice. © simufact engineering gmbh 2010

Für weitergehende Informationen kontaktieren Sie bitte unsere lokalen Ansprechpartner:

Zentralesimufact engineering gmbhTempowerkring 321079 Hamburg

Telefon: 040 - 790 162-0Fax: 040 - 790 162-22E-Mail: info@simufact.de

SUPPORT-HOTLINE: 040 - 790 162-101E-Mail: support@simufact.de

Niederlassung NRWIserlohner Straße 4a58802 Balve

Telefon: 02375 - 2040-52Fax: 02375 - 2040-53

Niederlassung BaunatalEmder Straße 134255 Baunatal

Telefon: 0561 - 98846-202/201Fax: 0561 - 98846-100

Vertriebsbüro MarburgUniversitätsstraße 6235037 Marburg

Telefon: 06421 - 16796-10 Fax: 06421 - 16796-19

simufact engineering gmbhTempowerkring 321079 HamburgDeutschlandwww.simufact.de

Simufact-Americas LLC11685 Spicer DrivePlymouth, MI 48170-4347USAwww.simufact-americas.com

Bilder in dieser Broschüre mit freundlicher Genehmigung der ZF Sachs AG,

LINDE + WIEMANN GmbH KG, BURGER Automation Technology GmbH und

ALLGAIER AUTOMOTIVE GmbH.