Eine Simulationsmethode für das 3-Rollen-Schubbiegen

A Simulation Model of the Three-Roll-Push-Bending Process

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-104021
  • Die komplexgebogenen Bauteile werden aufgrund der benötigten Prozess-flexibilität immer öfter durch kinematische Freiformbiegeprozesse umgeformt. Das Freiformbiegen ist aber aufgrund des mangelhaften Prozessverständnisses in hohem Maße ungenau und für industriele Applikation zu langsam. Die in dieser Arbeit entwickelte Methodik stellt einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung einer allgemeingültigen Prozessauslegungsstrategie für die Realisierung eines auf dem Rollen-Schubbiegen basierenden Freiformbiegen. Für zeiteffiziente und genaue Ermittlung der Prozessparameter wurde ein neuartiges numerisches Modell vorgestellt, wobei die Modellierung des Einflusses der Maschinenstruktur auf dasDie komplexgebogenen Bauteile werden aufgrund der benötigten Prozess-flexibilität immer öfter durch kinematische Freiformbiegeprozesse umgeformt. Das Freiformbiegen ist aber aufgrund des mangelhaften Prozessverständnisses in hohem Maße ungenau und für industriele Applikation zu langsam. Die in dieser Arbeit entwickelte Methodik stellt einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung einer allgemeingültigen Prozessauslegungsstrategie für die Realisierung eines auf dem Rollen-Schubbiegen basierenden Freiformbiegen. Für zeiteffiziente und genaue Ermittlung der Prozessparameter wurde ein neuartiges numerisches Modell vorgestellt, wobei die Modellierung des Einflusses der Maschinenstruktur auf das Biegeergebnis eine besonders wichtige Rolle spielt. Zur Gewährleistung einer hohen Berechnungsgenauigkeit wurden insbesondere genau die elastischen Deformationen der Maschinenstruktur untersucht und in das Modell implementiert. Schließlich wurde das Modell optimiert und mit experimentell gewonnenen Daten validiert.show moreshow less
  • The complex bent tube components are due to required process flexibility increasingly and with preference formed by kinematical freeform tube bending processes. However the lack of process understanding makes the freeform tube bending inaccurate and too slow for the industrial application. Thus, the methodology developed in this work importantly contributes to the implementation of a general valid process design strategy for the industrial realization of a freeform bending based on the roll-push-bending processes. For the time-efficient and accurate determination of the process parameters an innovative numerical model was presented, whereat and considering the bending result the modelling ofThe complex bent tube components are due to required process flexibility increasingly and with preference formed by kinematical freeform tube bending processes. However the lack of process understanding makes the freeform tube bending inaccurate and too slow for the industrial application. Thus, the methodology developed in this work importantly contributes to the implementation of a general valid process design strategy for the industrial realization of a freeform bending based on the roll-push-bending processes. For the time-efficient and accurate determination of the process parameters an innovative numerical model was presented, whereat and considering the bending result the modelling of the machine´s structure plays a particularly important role. Therefore, to ensure a high calculation accuracy, the elastic deformations of the machine´s structure were particular precise examined and implemented in the model. Finally, the model was optimized and validated by experimentally obtained data.show moreshow less

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Metadaten
Author:Daniel Vipavc
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-104021
DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-148-5
ISBN:978-3-96147-148-5
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (311)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Marion Merklein, Kai Willner
Advisor:Marion Merklein
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2018
Embargo Date:2019/02/07
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2017/11/29
Release Date:2019/02/12
Tag:FE-Simulation; Freiformbiegen; Mathematische Optimierung; Rohrbiegen
SWD-Keyword:Umformen; Rollenbiegen; Freies Biegen; Finite-Elemente-Methode; Optimierung
Pagenumber:xiii, 121 S.
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN 978-3-96147-147-8
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International