Umformsimulation

Umformsimulation – Virtuelle Prototypen statt Trial‑and‑Error

Virtuelle Produktentwicklung nichtlinear elastischer oder plastischer Materialien ermöglicht die Vermeidung teurer „trial and error“-Schleifen im Werkzeugbau und liefert reproduzierbare Ergebnisse bereits im digitalen Prototyp.

Warum Umformsimulation?

Viele Bauteile zeigen Materialverhalten, das mit reiner CAD‑Konstruktion nicht vorhersehbar ist:

  • O‑Ringe zerquetschen in Sonderkonstruktionen ( 1-Mal-Dichtungskonzept)
  • Tiefziehbleche verlieren Formhaltigkeit
  • Kontaktbedingungen zwischen Werkzeug und Blech sind komplex
  • Material fließt anders als konstruktiv erwartet

„Das finale Modell liefert die Randbedingungen für die CAD-Konstruktion. Werkzeuge und Baugruppen funktionieren sofort und liefern reproduzierbare Ergebnisse.“

Warum nicht SOL  106 / 129?

In der klassischen NASTRAN‑Welt sind die Löser SOL 106 und SOL 129 etabliert:

„Einen Standard in der Luft- und -Raumfahrttechnik stellt NASTRAN mit den Lösern Nonlinear‑Static (SOL 106) und Nonlinear‑Transient (SOL 129). Diese Löser kommen bei sehr großen Verschiebungen schnell an ihre Grenzen.“

Gerade bei:

  • großen Dehnungen
  • Kontaktbedingungen
  • plastischem Materialverhalten

stoßen diese Löser an physikalische und numerische Grenzen (SOL 106).

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Warum SOL 402?

Der Multi‑Step Nonlinear Kinematic Solver SOL 402 ist optimiert für:

  • große Dehnungen
  • komplexe Kontaktbedingungen
  • rotationssymmetrische Tiefziehprozesse
  • elastisch‑plastische Materialflüsse

„Die Performance mit großen Dehnungen und Kontaktbedingungen ist vergleichbar mit dem ADINA Löser SOL 601.“

Technische Basis – FEMAP + Advanced Nonlinear (SOL 402)

„Das Mittel der Wahl stellt die Kombination Femap + Advanced Nonlinear (SOL 402) als Monatsmiet-Lizenz von SMART FEM dar.“

Siemens-Software:

  • FEMAP als Pre‑/Postprozessor
  • SOL 402 als High‑End‑Solver
  • Solid‑Edge für Werkzeugkonstruktion
  • projektbezogene Monatslizenz
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Tiefziehprozess

Simulation großer plastischer Dehnungen, Optimierung von Stempel, Matrize und Niederhalter.

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O-Ring-Dichtung

„Der O-Ring verformt sich von rund → oval → eckig und dichtet optimal.“

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CAD-Unterstützung

Solid‑Edge‑Konstruktion basierend auf FEM‑Ergebnissen.

Beispiel: O‑Ring‑Quetschvorgang

Ein O‑Ring wird über eine Welle gestülpt und mittels Feder und Nut zusammengedrückt. Die Simulation zeigt:

  • runder Anfangszustand
  • ovaler Zwischenzustand
  • eckige Endform
  • optimale Dichtwirkung ohne Beschädigung

Zielsetzung

„Reduzierung der Entwicklungskosten durch Vermeidung teurer Muster Werkzeuge, bei gleichzeitig optimiertem Fertigungsprozess und Werkstückeigenschaften.“

Ich liefere:

  • belastbare Randbedingungen für die CAD‑Konstruktion
  • optimierte Werkzeuge und Baugruppen
  • reproduzierbare Fertigungsergebnisse
  • Solid‑Edge‑Konstruktion optional

Lizenzmodell

Die Advanced‑Nonlinear‑Simulation (SOL 402) wird projektbezogen als Monatslizenz über SMART FEM bezogen. Das ermöglicht:

  • flexible Projektstarts
  • kostenoptimierte Nutzung
  • Zugriff auf High‑End‑Solver ohne langfristige Bindung

Interesse an einer Umformsimulation?

Ich erstelle Ihnen eine individuelle Analyse, abgestimmt auf Ihr Bauteil, Ihren Werkstoff und Ihren Fertigungsprozess.

Helfen Sie mir mein Demo-Material zu erweitern. Bis dahin machen Sie sich einen Eindruck von meiner Arbeitsweise mit einem Blick in meinen Demo-Bericht:

Beschreiben Sie mir kurz Ihr Umformvorhaben: