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Sonntag, 24. September 2017
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Wie genau rechnet COPRA® RF DTM?

Technische Information

Um diese Frage zu beantworten wurden theoretische und praktische Versuche (Walzprofilierversuch mit Dehnungsmeßstreifen) am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt als Vergleich herangezogen. Die Arbeiten wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes der Studiengesellschaft für Stahlanwendung/ Düsseldorf durchgeführt (mit finanzieller Unterstützung durch einige deutsche Rollformbetriebe und data M).

Hier sei am Rande bemerkt, dass die Softwarelösung COPRA® RF ebenfalls auf ein von der Studiengesellschaft gefördertes Projekt zurückzuführen ist. Das Projekt wurde 1987 abgeschlossen. Seit dieser Zeit blieb data M in engem Kontakt sowohl mit der Studiengesellschaft als auch mit wissenschaftlichen Instituten, die sich mit der Thematik Walzprofilieren befassen. Unser Geschäftsführer Albert Sedlmaier hat während dieser Zeit Folgeprojekte vorgeschlagen und  vorbereitet.
Weiterhin waren Mitarbeiter der data M Sheet Metal Solutions GmbH an projektbegleitenden Arbeitskreisen aktiv beteiligt.

FEM-Simulation und Profilierversuch

Im Rahmen des Projektes P219 der Studiengesellschaft für Stahlanwendung in Düsseldorf wurde am PtU der TU Darmstadt ein praktischer Walzprofilierversuch durchgeführt.
Besonderheit an diesem Versuch war die Aufnahme der aufgetretenen Materialdehnungen mittels Dehnungsmeßstreifentechnik.

Die Versuchsdaten

  • Profil: U75/100/75 x 4 mm   
  • Profilierung: in 30-Grad Schritte, also 0, 30, 60 und 90 Grad
  • Maschine: Versuchsmaschine der Studiengesellschaft an der TU Darmstadt
  • Werkzeugdurchmesser: Unterrolle: 180 mm; Oberrolle 420 mm;
  • Werkzeugdurchmesser: Seitenrollen ca. 180 mm
  • Gerüstabstand: 450 mm

Nachfolgend das Ergebnis des praktischen Versuchs:

Dargestellt sind die Längsformänderungen (die nach allgemeinem Stand der Technik maßgebend sind für die unerwünschten Effekte beim Profilieren).

Das Diagramm zeigt deutlich die Dehnungswerte des Bandmateriales, hervorgerufen durch die von den Werkzeugen aufgezwungenen Einformkurven.

Nachfolgend das mit COPRA® RF DTM berechnete Ergebnis:

Es wurden die gleichen Parameter definiert. Als Exponent in der Hauschild´schen Formel wurde mit einem Exponenten von 1,3 gearbeitet - das entspricht dem für diese Profilformen und -abmessungen empfohlenen Wert.

Interessant ist der nahezu identische qualitative Verlauf der Kurven. Selbst quantitativ liegen die Werte in den gleichen Größenordnungen wie die per DMS-Versuch ermittelten Kurven.
Ob, sich die Werte auch bei komplexen Profilgeometrien ebenso verhalten, bleibt noch offen. Fest steht aber nach diesem Vergleich, dass COPRA® RF DTM in ausgesprochen kurzer Rechenzeit (5 Sekunden) hier sehr gute Werte liefert.
Der Konstrukteur erhält damit ein brauchbares Hilfsmittel für die tägliche Arbeit, das ihm hilft, Schwachstellen in der Auslegung und Fehler frühzeitig zu erkennen.