Im August letzten Jahres traten bei WMU, einem Hersteller von hochwertigen Karosserieteilen und Zusammenbauten, Probleme bei der Produktion eines Längsträgers für einen europäischen Automobilhersteller auf: Sporadisch wurden an dem Tailor Welded Coil (TWC) Risse nahe einer Schweißnaht festgestellt. Bis dahin war der Längsträger per Transferwerkzeug in neun Stufen gefertigt worden. „Die Bleche liefen dafür nach einem Richtwerk und einer Schlagschere in die Presse ein“, schildert Arne Jonas Bytom, Key User Autoform bei WMU. „Anschließend wurde die Rechteckplatine in das Werkzeug eingeladen und per Crashform umgeformt, wobei es unregelmäßig zu unterschiedlich langen Kantenrissen kam.“ Um eine unsichere Produktion auszuschließen, verschob der Zulieferer sofort größere Mengen des Materials in ein Sperrlager, was sich letztlich auf 20 Coils belief.
Auf Basis der aktuellen Werkzeugdaten nahm WMU eine Simulation mit AutoForm Forming als Einzelsimulation vor. Ziel war, den Fall mit passenden Versagenskriterien abzubilden. Dabei erfolgte über die Edge Cracks-Funktion der Nachweis, dass ein Zusammenhang zwischen dem Verschleißgrad des Platinenschneidwerkzeugs und der Kantenrissempfindlichkeit besteht – gerechnet in der AutoForm Cloud. Weil die Empfindlichkeit im verschlissenen Zustand bei 1,33 (1 gleich Versagen) und im scharfen bei 0,95 lag, wurde mit der Simulation auch belegt, dass schon mit einem unverschlissenen Werkzeug Risse auftreten konnten. Ein Ergebnis, das sich mit den Beobachtungen des Automobilzulieferers deckte.
Auf der sicheren Seite
Schnell wurde klar, dass ein verbessertes Platinenschneidwerkzeug erarbeitet werden musste. Gemeinsam mit AutoForm wurde eine optimierte Beschneidkontur für die Platine entwickelt, deren erneute Simulation mit AutoForm Forming zeigte: Die Kantenrissempfindlichkeit lag jetzt bei 0,3 im verschlissenen und 0,21 im scharfen Zustand. Mithilfe der Simulation in AutoForm wurde also deutlich mehr Sicherheit gegen das Versagen der Platinenkante realisiert. Antworten auf die aktuellen Herausforderungen in der Oberflächentechnik-Branche gibt die SurfaceTechnology GERMANY, 04. – 06. Juni 2024 in Stuttgart! Die Kombination aus Ausstellung und Fachforum – zu top aktuellen Themen – macht es möglich! ‣ weiterlesen
SurfaceTechnology GERMANY
Weser Metall Umformtechnik…
…gehört seit 2012 zum südkoreanischen Sungwoo-Hitech-Konzern. Der Hersteller hochwertiger Karosserieteile und Zusammenbauten beliefert alle namhaften Automobilhersteller und setzt dabei die geltenden Qualitätsanforderungen strikt um. Um den Ansprüchen an die Bauteile, aber auch die Komponenten und Werkzeuge durchgängig zu genügen, hat WMU ein Qualitätsmanagementsystem aufgebaut, mit dem die Vorgaben der IATF 16949 konsequent erfüllt werden.
www.wmu.de
Die Kantenrissempfindlichkeit ist neben den Werkzeugkonturen auch vom Eingangsmaterial abhängig. Vor dem Bau der neuen Lösung galt es also ebenso nachzuweisen, dass sie unempfindlich gegen Schwankungen der mechanischen Eigenschaften des Produktionsmaterials ist. Diese Robustheit der Prozesse untersucht WMU mit AutoForm-Sigma. Schon seit geraumer Zeit steht die Software – wie die gesamten AutoForm Produkte – in der AutoForm Cloud zur Verfügung. Auf diese Art lässt sie sich bei hoher Verfügbarkeit mit schnellen Antwortzeiten nutzen.
WMU variierte bei der nun anstehenden Analyse systematisch die Materialparameter des TWC. Ein solcher Sigma-Lauf, bei dem für die statistische Absicherung eine höhere Anzahl von Simulationen gerechnet werden, war aus der AutoForm Cloud innerhalb weniger Stunden wieder bei WMU. Für die neue Beschnittkontur wurden schließlich – statistisch abgesichert – Kantenrissempfindlichkeiten von 0,095 bis 0,585 bei verschlissenem Platinenschneidwerkzeug nachgewiesen. Das entspricht einer Sicherheit bis zum Versagen der Kante von über 40 Prozent.
