DE102005044197A1

DE102005044197A1 - Production of sheet metal parts comprises producing tool nets of the active surfaces of a deforming tool from a three-dimensional CAD model, simulating the resilience of the sheet metal parts and further processing

Info

Publication number: DE102005044197A1
Application number: DE102005044197A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr.-Ing. Kulp; Henry Dr. Bensler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29

Abstract

Production of sheet metal parts comprises producing tool nets of the active surfaces of a deforming tool from a three-dimensional CAD model, simulating the resilience of the sheet metal parts, determining the resilience causes and modifying net parameters of tool nets and/or process parameters of the deforming process, producing a resilience-compensated deforming tool and deforming the sheet metal part with the tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rückfederungskompensierten Herstellung von Blechformteilen mit einem Umformwerkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung eines rückfederungskompensierenden Umformwerkzeuges, bei welchen zumindest eine Werkzeugwirkfläche des Umformwerkzeuges zur Kompensation der Rückfederung des umzuformenden Blechbauteils nach einer Simulation des Umformprozesses modifiziert wird.The The invention relates to a method for springback-compensated production of sheet metal parts with a forming tool and a method for producing a springback compensating Forming tool, wherein at least one tool effective area of Forming tool for compensating the springback of the reshaping Sheet metal component modified after a simulation of the forming process becomes.

Zur Herstellung von Blechformteilen, insbesondere von Karosserieblechformteilen kommen Blechumformwerkzeuge zum Einsatz, die in einem Umformprozess die gewünschte Formänderung eines Ausgangsblechs bewirken.to Production of shaped sheet metal parts, in particular of body molding parts sheet metal forming tools are used in a forming process the desired strain cause an output sheet.

Bei der Gestaltung der Umformwerkzeuge sind die rückfederungsbedingten Formänderungen des Blechteils mit zu berücksichtigen. Die Blechteile speichern während der plastischen Formgebung elastische Energie, sodass bei einer Entnahme des Blechformteils aus dem formgebenden Werkzeug das Blechformteil rückfedert und von der angestrebten Form abweicht. Die Rückfederung ist ein kompliziertes physikalisches Phänomen, dessen Mechanismen bis heute nicht vollständig beschrieben werden können und hängt im wesentlich vom E-Modul und der Fließspannung des Materials ab. Kann ein Blechformteil mit einer vorgegebenen Werkzeugwirkfläche nicht in die gewünschte Zielform gebracht werden, muss eine Anpassung der Werkzeugwirkfläche derart erfolgen, dass eine Kompensation der Rückfederung erfolgt.at the design of the forming tools are the springback - related shape changes of Sheet metal part to consider. The sheet metal parts store during the plastic shaping elastic energy, so at a Removal of the sheet metal part from the forming tool, the sheet metal part rear springs and deviates from the desired form. The springback is a complicated one physical phenomenon, whose mechanisms can not be fully described until today and hangs in the significantly from the modulus of elasticity and the yield stress of the material. Can not a sheet metal part with a given tool effective area in the desired Target form must be brought an adjustment of the tool effective area such take place that a compensation of the springback takes place.

Die Konstruktion von Umformwerkzeugen, welche die Rückfederung mit berücksichtigen und ausgleichen können, basierte bis vor einigen Jahren in der Regel auf Erfahrungswissen, da eine analytische Berechnung und exakte Voraussage der rückfederungsbedingten Formänderungen auf Grund der komplizierten Formänderungs- und Spannungsverhältnisse kaum möglich war, und erforderte einen langwierigen und kostspieligen Versuchs- und Einarbeitungsprozess.The Construction of forming tools, which take into account the springback and can compensate, based on experiential knowledge until a few years ago, as an analytical calculation and exact prediction of the springback deformations due to the complicated deformation and tension conditions hardly possible was and required a lengthy and costly experimentation and induction process.

Eine Simulation des Umformprozesses ohne eine Berücksichtigung der Rückfederung wird bereits in vielen Umformprozessen standardisiert eingesetzt, um schon während der Konstruktion des Werkzeuges Aufschluss über eine versagensfreie Herstellbarkeit des Blechformteils zu erhalten. Bei typischen Karosserieblechformteilen erfolgt die Umformung mit einem Tiefziehprozess. Simulationsprogramme, beispielsweise kommerzielle Finite-Elemente-Programme, sind dabei in der Lage eine mögliche Riss- und Faltenbildung sowie Blechdicken- und Formänderungsverteilungen konventioneller Blechwerkstoffe zuverlässig vorauszusagen.A Simulation of the forming process without taking into account the springback is already used in many forming processes standardized to already during the construction of the tool information about a failure-free manufacturability to obtain the sheet metal part. For typical body molding parts the forming takes place with a deep drawing process. Simulation programs For example, commercial finite element programs are included capable of a possible Cracking and wrinkling as well as sheet thickness and strain distribution Reliable predictability of conventional sheet metal materials.

Verschiedene neuere Lösungen simulieren den Umformprozess mit einer Rückfederung des Blechformteils, wobei in einem iterativen Prozess eine Rückfederungskompensation durch eine zielgerichtete Veränderung der Werkzeugwirkfläche erfolgt. Dabei wird zur Verkürzung des Prozesses die Formabweichung vor dem realen Bau des Werkzeuges abgeschätzt. Durch eine sorgfältige Simulation können die Formabweichungen, beispielsweise mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) ausreichend genau bestimmt werden und vor der Fertigung der realen Werkzeuge berücksichtigt werden.Various newer solutions simulate the forming process with a springback of the sheet metal part, wherein in an iterative process a springback compensation by a purposeful change the tool effective area he follows. This is for shortening the process the shape deviation before the real construction of the tool estimated. By a careful Simulation can the form deviations, for example with the help of the finite element method (FEM) can be determined with sufficient accuracy and before production of the considered real tools become.

Eine Ermittlung und Übertragung der Maßnahmen zur Kompensation der Formabweichung des Blechformteils aus einem realen oder simulierten Rückfederungsergebnis ist jedoch generell schwierig, da festgestellt werden muss, welches Grundprinzip die Formabweichung bewirkt und wie diese kompensiert werden kann. Wird eine Formabweichung mit einem bestimmten Betrag an einer Stelle des Blechformteils ermittelt, erhebt sich die Frage, durch welche Veränderung der Werkzeugwirkfläche diese Formabweichung zu kompensieren ist. In der Regel wird der entsprechende Bereich im Werkzeug um den Betrag der Formabweichung mit einem Faktor zwischen –0,75 und –2,5 verformt. Die jeweilige Größe des Faktors hängt davon ab, ob die Veränderung der Werkzeugwirkfläche im Blechformteil eine plastische oder elastische Verformung bewirkt.A Identification and transmission the measures to compensate for the shape deviation of the sheet metal part from a real or simulated springback result However, it is generally difficult to determine which one Basic principle causes the shape deviation and how it compensates can be. Will a shape deviation with a certain amount determined at one point of the sheet metal part, the question arises by what change the tool effective area this shape deviation is to be compensated. In general, the corresponding area in the tool by the amount of the shape deviation with a factor between -0.75 and -2.5 deformed. The respective size of the factor depends on it if the change of Tool effective area in the sheet metal part causes a plastic or elastic deformation.

Bekannte rechnergestützte Kompensationen erfolgen mit Hilfe von Finite-Elemente-Werkzeugnetzen, bei welchen aus einem dreidimensionalen CAD-Modell des Werkzeuges erzeugte Werkzeugnetze der Werkzeugwirkflächen mit Hilfe der Rückfederungssimulation unter Angabe eines Faktors modifiziert werden. Mit dem modifizierten „neuen" Werkzeugnetz wird die Simulation des Formgebungsprozesses mit Simulation der Rückfederung wiederholt und die Kompensation überprüft. Durch mehrfache Simulation mit anschließender Werkzeugnetzkorrektur kann die Formabweichung des Blechformteils kompensiert werden. Als Ergebnis erhält man ein modifiziertes Finite-Elemente-Werkzeugnetz der Werkzeugwirkflächen.Known computer-aided Compensations are made with the aid of finite element tool nets which generated from a three-dimensional CAD model of the tool Tool nets of the tool surfaces using the springback simulation be modified by specifying a factor. With the modified "new" tool network is the simulation of the forming process with simulation of the springback repeated and the compensation checked. By multiple simulation with subsequent tool net correction the shape deviation of the sheet metal part can be compensated. When Result receives a modified finite element tool network of tool surfaces.

Dabei ist sowohl der Transfer dieser Modifikation in die CAD-Modelle der Werkzeuge als auch eine Anpassung der Prozessparametern des Umformprozesses an die veränderten Werkzeugwirkflächen sehr aufwändig und nicht zufriedenstellend gelöst.there is both the transfer of this modification into the CAD models of Tools as well as an adaptation of the process parameters of the forming process to the changed Effective tool surfaces very expensive and not satisfactorily resolved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine genaue und einfache Rückfederungskompensation bei der Herstellung von Blechformteilen.task The present invention provides accurate and simple springback compensation the production of sheet metal parts.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren zur rückfederungskompensierten Herstellung von Blechformteilen mit einem Umformwerkzeug gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung eines rückfederungskompensierenden Umformwerkzeuges gemäß Anspruch 7.The solution The object is achieved with a method for springback compensated production of sheet metal parts with a forming tool according to claim 1 and a method for producing a spring-compensating forming tool according to claim 7th

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden zuerst aus einem dreidimensionalen CAD-Modell eines Umformwerkzeuges parametrisierte Werkzeugnetze der Wirkflächen des Umformwerkzeuges erzeugt.at the inventive method are first made from a three-dimensional CAD model of a forming tool parameterized tool nets of the active surfaces of the forming tool generated.

Vorzugsweise wird zur Erstellung der parametrisierten Werkzeugnetze in einem ersten Schritt das CAD-Modell des Umformwerkzeuges vernetzt und ein vernetztes Modell des Umformwerkzeuges mittels der Finite-Elemente-Methode erzeugt.Preferably is used to create the parameterized tool nets in one first step, the networked CAD model of the forming tool and a networked model of the forming tool using the finite element method generated.

In einem zweiten Schritt werden aus dem vernetzten Modell, vorzugsweise mittels Meshmorphing, parametrisierte Werkzeugnetze und damit Netzparameter der Werkzeugnetze erzeugt. Beim Meshmorphing erfolgt eine Parameterstudie unmittelbar am bereits vernetzten Modell, losgelöst von der CAD-Geometrie. Geometrieelemente werden im vernetzten Modell identifiziert, parametrisiert und für Modifikationen zugänglich gemacht. Es wird damit eine parametrische Netzänderung möglich, wobei für die Modifizierung der parametrisierten Werkzeugnetze nicht mehr auf das bestehende vernetzte Modell zurückgegriffen werden muss. Die parametrisierten Werkzeugnetze können ohne Rückgriff auf ein Konstruktionsprogramm flexibel variiert und durchgerechnet werden. Zur Modifizierung der Werkzeuggeometrie im nachfolgendem iterativen Prozess werden ausschließlich die parametrisierten Werkzeugnetze entsprechend angepasst. Die modifizierten parametrisierten Werkzeugnetze können dann als herkömmliches Input-File in das Simulationsprogramm übertragen werden und übernehmen die Funktion der Ursprungsgeometrie, nur mit neuen Koordinaten.In a second step will be from the networked model, preferably using meshmorphing, parameterized tool nets and thus network parameters the tool network generates. Meshmorphing is a parameter study directly on the already networked model, detached from the CAD geometry. geometric elements are identified in the networked model, parameterized and for modifications accessible made. It is thus possible a parametric network change, where for the modification the parameterized tool nets are no longer based on the existing one networked model resorted to must become. The parameterized tool nets can without recourse flexibly varied and calculated on a construction program become. For modification of the tool geometry in the following iterative process will be parametric only Tool nets adapted accordingly. The modified parameterized Tool nets can then as conventional Input file are transferred to the simulation program and take over the function of the original geometry, only with new coordinates.

Zur Kompensation der Rückfederung des Blechformteils werden in einem anschließenden iterativen Prozess mit Hilfe der parametrisierten Werkzeugnetze der Umformprozess und die Rückfederung des Blechformteils simuliert sowie Rückfederungsursachen ermittelt und es erfolgt eine aus den Rückfederungsursachen abgeleitete Modifizierung von Netzparametern der parametrisierten Werkzeugnetze und/oder von Prozessparametern des Umformprozesses.to Compensation of springback of the sheet metal part are involved in a subsequent iterative process Help of the parameterized tool nets the forming process and the rebound of the sheet metal part simulated and determined springback causes and there is one of the springback causes derived modification of network parameters of the parameterized Tool nets and / or process parameters of the forming process.

Die Simulation des Umformprozesses und der Rückfederung des Blechformteils erfolgt mit üblichen Solvern. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden innerhalb eines iterativen Schrittes bei der Simulation des Umformprozesses die Prozessparameter des Umformprozesses optimiert, um eine möglichst homogene Ausstreckung des Blechformteils zu erreichen. Dazu werden in einem Umformungs-postprocessing-Schritt am Blechformteil Orte mit hohen Spannungsgradienten ermittelt, deren Auslösung analysiert und Prozessparameter entsprechend angepasst. Die in einem vorhergehenden iterativen Schritt ermittelten veränderten Prozessparameter werden bei der Optimierung des Umformprozesses vorzugsweise ebenfalls berücksichtigt. Beim Tiefziehprozess werden beispielsweise die Blechhalterkraft oder Ziehleistenkräfte als Prozessparameter zur Simulation des Umformprozesses vorgegeben.The Simulation of the forming process and springback of the sheet metal part done with usual Solvers. In a preferred embodiment of the method within an iterative step in the simulation of the forming process the Process parameters of the forming process optimized to a possible to achieve homogeneous extension of the sheet metal part. To do this in a transformation postprocessing step determined on the sheet metal part places with high voltage gradients whose release analyzed and adjusted process parameters accordingly. The one in one previous iterative step determined changed Process parameters are used in the optimization of the forming process preferably also taken into account. In the deep drawing process, for example, the blank holder force or pulling bar forces specified as process parameters for the simulation of the forming process.

Nach der Simulation der Rückfederung erfolgt in einem Rückfederungs-postprocessing-Schritt eine Ermittlung der Rückfederungsursachen, aus denen die Veränderung von Prozess- und/oder Netzparametern abgeleitet werden. Dazu werden vorzugsweise Spannungszustände des Blechumformteils vor und nach der Rückfederung und/oder der Verlauf von Spannungszuständen des Blechumformteils über mehrere iterative Prozesse analysiert. Unter Berücksichtigung der Geometrie des Blechumformteils werden daraus Kriterien zur Modifizierung der Netzparametern der parametrisierten Werkzeugnetze und/oder von Prozessparametern des Umformprozesses abgeleitet. Beim Tiefziehprozess werden beispielsweise dafür Ziehradien, Zargenwinkel oder die Tiefe von Verprägungen modifiziert. Der iterative Prozess wird so lange durchlaufen, bis eine Kompensation der Rückfederung im Simulationsprozess erreicht ist. Die so ermittelten modifizierten Netz- und Prozessparameter werden gespeichert und für die weiteren Verfahrensschritte abrufbar zur Verfügung gestellt.To the simulation of springback a determination is made in a springback postprocessing step the springback causes, making up the change derived from process and / or network parameters. To do this preferably voltage states the Blechumformteils before and after the springback and / or the course of voltage states of the sheet metal forming part over several iterative processes analyzed. Taking into account the geometry of Blechumformteils therefrom criteria for modifying the Network parameters of the parameterized tool networks and / or process parameters derived from the forming process. For example, in the thermoforming process for that drag radii, Corner angle or the depth of embossments modified. The iterative Process will go through until a compensation of springback reached in the simulation process. The thus determined modified Network and process parameters are stored and for the others Procedural steps available provided.

Nach dem iterativen Prozess werden aus den modifizierten Netzparametern geometrische Parameter abgeleitet, mit welchen dann das CAD-Modell entsprechend den modifizierten Werkzeugnetzen verändert wird, sodass die im Simulationsprozess ermittelten notwendigen geometrischen Änderungen des Umformwerkzeuges zur Rückfederungskompensation direkt auf das CAD-Modell übertragen werden.To The iterative process is made from the modified network parameters derived geometric parameters, with which then the CAD model is changed according to the modified tool nets, so that the necessary geometric changes determined in the simulation process of the forming tool for springback compensation be transferred directly to the CAD model.

Das Umformwerkzeug wird anschließend an das veränderte CAD-Modell angepasst oder nach Vorgabe des veränderten CAD-Modells gefertigt und das Blechformteil wird mit dem angepassten rückfederungskompensierenden Umformwerkzeug umgeformt wobei die im Simulationsprozess ermittelten und entsprechend modifizierten Prozessparameter eingestellt werden.The Forming tool is then to the changed CAD model adapted or manufactured according to the specifications of the modified CAD model and the sheet metal part is made with the adapted springback compensating Reshaping tool formed using the determined in the simulation process and adjusted according to modified process parameters.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine parametrische, wirkungsorientierte Behandlung der Rückfederung mit einer automatischen Auswertung und Entwicklung von Maßnahmen zur Rückfederungskompensation. Die Kompensationsmaßnahmen können dabei für die automatische Variationsrechnung frei definiert werden. Durch die Parametrisierung der Werkzeugnetze und der Kompensationsmaßnahmen gelingt eine vereinfachte Übertragung der simulierten Änderungen der Werkzeugnetze auf das CAD-Modell ohne ein Reverse Engineering.With the method according to the invention, a parametric, effect-oriented treatment of the springback with an automatic evaluation and development of measures for Springback compensation. The compensation measures can be freely defined for the automatic variation calculation. By parameterizing the tool nets and the compensation measures, a simplified transfer of the simulated changes of the tool nets to the CAD model succeeds without reverse engineering.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt dazuThe The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows

1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes bis zur Erstellung eines rückfederungskompensierten CAD-Modells 1 a schematic representation of the process flow to the creation of a spring-back-compensated CAD model

Schritt A – Erzeugen parametrisierter WerkzeugnetzeStep A - Create parameterized tool nets

Ein dreidimensionales CAD-Modell 1 des Umformwerkzeuges wird mit CATIA (Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application) erstellt. Eine Verwendung anderer professioneller CAD-Programme, wie beispielsweise ProEngineer, Unigraphics oder IDEAS, ist ebenfalls möglich. Die aktuelle Version CATIA V5 verfügt über ein parametrisiertes Tool zur Freiformflächenerstellung und über Module, die neben der eigentlichen Konstruktion auch viele andere Möglichkeiten wie FEM-Berechnungen und NC-Programmierung ermöglichen und ist deshalb besonders geeignet.A three-dimensional CAD model 1 of the forming tool is created using CATIA (Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application). It is also possible to use other professional CAD programs, such as ProEngineer, Unigraphics or IDEAS. The current version CATIA V5 has a parameterized tool for free-form surface creation and modules, which in addition to the actual design also allow many other possibilities such as FEM calculations and NC programming and is therefore particularly suitable.

Mit einem Vernetzerprogramm oder den üblichen Pre-Prozessoren wird aus dem dreidimensionalen CAD-Modell 1 des Umformwerkzeuges ein vernetztes Modell 2 des Umformwerkzeuges mittels der Finite-Elemente-Methode erzeugt. Die Datenübernahme, Netzgenerierung und andere Routinen sind in diesen Vernetzerprogrammen bereits hochgradig automatisiert und teilweise in Minutenschnelle realisierbar.Using a crosslinker program or the usual pre-processors will transform the three-dimensional CAD model 1 of the forming tool a networked model 2 of the forming tool by means of the finite element method. The data transfer, network generation and other routines are already highly automated in these networking programs and sometimes can be implemented in minutes.

Die Daten des vernetzten Modelles 2 werden an ein Meshmorphing-Programm zur Erstellung eines parametrisierten Werkzeugnetzes 3 übergeben. Dazu können Programme wie SFE-Concept oder HyperMorph verwendet werden. Einmal in HyperMorph eingelesen, kann das vernetzte Modell 2, ohne Rückgriff auf das CAD.Programm, flexibel variiert und durchgerechnet werden. Wird das Modell verändert, passt HyperMorph ausschließlich das Netz entsprechend an, indem es dies lokal dehnt oder zusammenzieht. Lediglich die Knotenkoordinaten werden variiert, alle anderen Modelleigenschaften, Knotennummern oder Randbedingungen bleiben bei diesem Meshmorphing unangetastet.The data of the networked model 2 are sent to a meshmorphing program for creating a parameterized tool network 3 to hand over. Programs such as SFE-Concept or HyperMorph can be used for this. Once read into HyperMorph, the networked model can 2 , without the use of the CAD program, can be flexibly varied and calculated. If the model is changed, HyperMorph adjusts the mesh accordingly by stretching or contracting it locally. Only the nodal coordinates are varied, all other model properties, node numbers or boundary conditions remain untouched during this meshmorphing.

Schritt B – iterativer Prozess zur Kompensation der Rückfederung des BlechformteilsStep B - iterative Process for compensation of springback of the sheet metal part

Die parametrisierten Werkzeugnetze 3 werden an den Solver Umformung 4 übergeben. Der Solver Umformung 4, wird beispielsweise durch PamStamp2G oder LS-Dyna. realisiert und simuliert den Umformprozess. Die Daten des simulierte Blechformteils werden an den entsprechenden Solver Rückfederung 7 übergeben. Der Solver Rückfederung 7 simuliert die rückgefederte Geometrie des Blechformteils.The parameterized tool networks 3 be transformed to the solver 4 to hand over. The solver forming 4 , for example, by PamStamp2G or LS-Dyna. Realizes and simulates the forming process. The data of the simulated sheet metal part are returned to the corresponding solver springback 7 to hand over. The solver springback 7 simulates the spring-loaded geometry of the sheet metal part.

Innerhalb der Simulation des Umformprozesses erfolgt über ein automatisiertes Postprocessing Umformung 5 eine Erfassung und Analyse charakteristischer Daten, beispielsweise von Spannungszuständen im simulierten Blechformteil. Der Prozessoptimierer 6 realisiert eine entsprechende Veränderung von Prozessparametern für eine weitere Simulation eines optimaleren Umformprozesses. Dabei können ggf. bereits Daten aus dem Postprocessing Rückfederung 8 aus vorhergehenden iterativen Schritten vom Prozessoptimierer 6 mit verarbeitet werden.Within the simulation of the forming process, an automated post-processing transforms 5 a collection and analysis of characteristic data, for example, stress conditions in the simulated sheet metal part. The process optimizer 6 realizes a corresponding change of process parameters for a further simulation of a more optimal forming process. In doing so, data from the postprocessing may possibly already spring back 8th from previous iterative steps by the process optimizer 6 to be processed with.

Eine Analyse der Spannungszustände des simulierten Blechformteils vor und nach der Rückfederung erfolgt mittels eines automatisierten Postprocessing Rückfederung 8, wobei Orte mit hohen Spannungsgradienten aufgefunden werden und deren Auslösung analysiert wird. Das Postprocessing Rückfederung 8 erfolgt beispielsweise durch erweiterte Module der o.g. Programme.An analysis of the stress states of the simulated sheet metal part before and after the springback takes place by means of an automated postprocessing springback 8th , where locations with high voltage gradients are found and their tripping is analyzed. The postprocessing springback 8th takes place for example by extended modules of the above programs.

Die Ergebnisse des Postprocessing Rückfederung 8 werden an ein Kompensationstool 9 weitergeleitet. Das Kompensationstool 9 erhält beispielsweise geometrische Informationen der Rückfederung sowie weitere Informationen über Spannungszustände, -verläufe und -ursachen aus dem Postprocessing Rückfederung 8. Aus diesen Informationen leitet das Kompensationstool 9 Rückfederungs- Kompensationsmaßnahmen ab. Dabei werden z.B. Ziehwulste in eine Ziehanlage eingebracht oder vordefinierte Verprägungen angepasst. Informationen, die den Umformprozess und damit die Einstellung von Prozessparametern betreffen werden an den Prozessoptimierer 6 übergeben in Form von neuen Parametersätzen dem Solver Umformung 4 bereitgestellt. Informationen, die die Veränderung der Werkzeuggeometrie betreffen werden einer Modellparameter-Liste 10 zugeordnet, wobei zunächst die Modifikationen nur netzbasiert umgesetzt werden und.direkt in das parametrisierte Werkzeugnetz 3 eingelesen werden können zur Berechnung eines modifizierten parametrisierten Werkzeugnetzes 3 mit dem Meshmorphing-Programm.The results of postprocessing springback 8th become a compensation tool 9 forwarded. The compensation tool 9 receives, for example, geometric information of the springback as well as further information about stress states, gradients and causes from the postprocessing springback 8th , The compensation tool derives from this information 9 Springback compensatory measures. In this case, for example, drawing beads are introduced into a drawing system or adapted predefined stampings. Information concerning the forming process and thus the setting of process parameters is sent to the process optimizer 6 pass in the form of new parameter sets the solver reshaping 4 provided. Information concerning the change of the tool geometry will be given to a model parameter list 10 initially, the modifications are implemented only network-based and direkt.direkt in the parameterized tool network 3 can be read in to calculate a modified parameterized tool network 3 with the meshmorphing program.

Das modifizierte parametrisierte Werkzeugnetz 3 wird dem Solver Umformung 4 übergeben und es erfolgt die Ausführung eines neuen iterativen Schrittes.The modified parameterized tool network 3 will reshape the solver 4 pass and the execution of a new iterative step takes place.

Schritt C – Übertragung der Modifizierungen der Werkzeugnetze auf das CAD-ModellStep C - Transmission Modifications of the tool nets to the CAD model

Ist der iterative Prozess der Rückfederungskompensation abgeschlossen, stehen in der Modellparameter-Liste 10 modifizierten Modellparameter, welche den aktuellen modifizierten Netzparametern eines rückfederungskompensierten Umformwerkzeugs entsprechen, zur Verfügung. Die modifizierten Modellparameter werden auf das CAD-Modell 1 übertragen und ein modifiziertes CAD-Modell aufgebaut.When the iterative process of springback compensation is completed, stand in the model parameter list 10 Modified model parameters that correspond to the current modified network parameters of a springback compensated forming tool available. The modified model parameters are based on the CAD model 1 transferred and built a modified CAD model.

Damit steht ein CAD-Modell des rückfederungskompensierten Umformwerkzeugs für das weitere Verfahren zur Verfügung. Das Umformwerkzeug kann nun nach Vorgabe des modifizierten CAD-Modells, beispielsweise durch entsprechende NC-Programmierung, hergestellt und/oder angepasst und das Blechformteil mit dem rückfederungskompensierenden Umformwerkzeug umgeformt werden.In order to is a CAD model of the springback compensated Forming tool for the further procedure available. The forming tool can now according to specification of the modified CAD model, for example, by appropriate NC programming produced and / or adapted and the sheet metal part with the springback compensating Forming tool to be formed.

11: CAD-ModellCAD model
22: vernetztes Modellnetworked model
33: parametrisiertes Werkzeugnetzparameterized tool power
44: Solver UmformungSolver transformation
55: Postprocessing Umformungpostprocessing transformation
66: Prozessoptimiererprocess optimizer
77: Solver RückfederungSolver rebound
88th: Postprocessing Rückfederungpostprocessing rebound
99: Kompensationstoolcompensation tool
1010: Modellparameter-ListeModel Parameters

Claims

Method for springback-compensated production of sheet metal parts with a forming tool, in which - from a parameterized three-dimensional CAD model of the forming tool Tool nets of the active surfaces the forming tool are generated, - in an iterative process Using the parameterized tool networks, a simulation of the Forming process, a simulation of the springback of the sheet metal part, a determination of recovery causes and one of the springback causes derived modification of network parameters of the parameterized Tool nets and / or process parameters of the forming process for compensation of springback the sheet metal part takes place, - after the iterative process from the modified network parameters of the parameterized modified tool nets derived geometric parameters with which the modifications the tool nets are transferred to the CAD model, - a springback compensating Forming tool produced according to the specifications of the modified CAD model and / or adapted and - The sheet metal part with the springback compensating Forming tool is reshaped, using the modified process parameters be set.

Method according to claim 1, characterized in that that the CAD model the forming tool is networked and a networked model of the forming tool generated by the finite element method.

Method according to claim 2, characterized in that that parameterized from the networked model by means of meshmorphing Tool networks comprising network parameters are generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the process parameters of the simulation of the forming process to realize a homogeneous extension of the sheet metal part iteratively optimized.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that to determine the springback causes voltage conditions of the Blechumformteils before and after the springback and / or the course of voltage states of the sheet metal forming part over several iterative processes are analyzed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that from the determined springback causes and the Sheet Metal Forming Geometry Criteria for modifying the mesh parameters the parameterized tool nets and / or the process parameters derived from the forming process.

Method for producing a springback compensating forming tool, in which - from a three-dimensional CAD model of the forming tool parameterized tool nets of the active surfaces of the forming tool are generated, - in an iterative process using the parameterized tool nets a simulation of the forming process, a simulation of the springback of the sheet metal part, a Determination of springback causes as well as a modification of network parameters of the parameterized tool nets derived from the causes of springback and / or of process parameters of the forming process for compensation of the springback of the sheet metal part, - geometrical parameters are derived by the iterative process from the modified network parameters of the parameterized modified tool nets, with which the modifications of the tool nets are transferred to the CAD model, - a springback compensating forming tool is produced and / or adapted according to the specification of the modified CAD model.