DE102018132170A1

DE102018132170A1 - Verfahren zur Ermittlung von Umformergebnissen von Metallblechen für die Blechwarmumformung und Verfahren zur Blechwarmumformung

Info

Publication number: DE102018132170A1
Application number: DE102018132170.8A
Authority: DE
Inventors: Lutz Kessler; Jörg Gerlach; Stephane Graff; Janko Banik; Thorsten BEIER
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-06-18
Also published as: WO2020120439A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, wobei das Verfahren durch zumindest eine erste und/oder zweite Vorrichtung durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Blechwarmumformung zur Herstellung eines Blechbauteils.

Description

Technisches Gebiet (Technical Field)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, wobei das Verfahren durch zumindest eine erste und/oder zweite Vorrichtung durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Blechwarmumformung eines Metallblechs zur Herstellung eines warmumgeformten Blechbauteils.
Technischer Hintergrund (Background Art)
Zur Erhöhung der Effizienz bei der Blechwarmumformung von Metallblechen, beispielsweise von Stahlblechen und zur Unterstützung der Materialauswahl werden numerische Umformsimulationen genutzt. Mit Umformsimulationen können aufwendige experimentelle Vorversuche vermieden, optimale Prozessparameter ermittelt sowie eine Machbarkeit des Umformprozesses beurteilt und/oder die finalen Eigenschaften des Blechbauteils prognostiziert werden. Die Umformsimulationen können somit eine robuste Prozessführung ermöglichen. Entsprechende Umformsimulationen basieren zumeist auf einer Finite-Elemente-Methode (FEM) oder Finite-Differenzen-Methode (FDM).
Zur Durchführung der Umformsimulationen werden üblicherweise bestimmte Materialparameter und/oder Prozessparameter angenommen, welche charakteristisch für Umformeigenschaften der zu verwendenden Materialklasse sind und beispielsweise experimentellen Ergebnissen wie Zugversuchen entnommen werden. Weitere Materialparameter wie beispielsweise Reibbeiwerte und/oder Wärmetransfer an Luft und/oder im Werkzeug können ebenso ermittelt werden und in die Umformsimulation einfließen. Die Simulationen oder Umformsimulationen werden dann auf Grundlage solcher Materialparameter sowie festgelegter, insbesondere realistischer Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durchgeführt, wobei die Materialparameter in der Blechwarmumformung konstant oder variabel sein können. Denkbar wäre auch die Berechnung auf Basis unterschiedlicher (Warmumform-)Temperaturen, um insbesondere die Prozesseignung eines Materials zu prüfen.
Die EP 2 463 792 A1 offenbart ein Verfahren und ein Computersystem zum Entwurf von geformten Metallblechteilen, wobei mehrere Umformsimulationen mit verschiedenen Rückhaltekräften durchgeführt werden können.
Problematisch für die Übertragung von Umformsimulationen auf die tatsächliche Produktion von Metallblechen ist jedoch, dass die für die Umformung wichtigen Materialparameter und teilweise auch die Prozessparametern in der Praxis nicht konstanten Werten entsprechen, sondern Schwankungen und/oder gezielten zeitlichen Veränderungen unterliegen. Hieraus entsteht eine Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und von einstellbaren und/oder vorhandenen Prozessparametern im Produktionsprozess von warmumgeformten Blechbauteilen. Die Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern kann abhängig von der Materialklasse, den Herstellungsbedingungen und vom jeweiligen Hersteller der Grundmaterialien sein, z.B. der zur Umformung eingesetzten Halbzeuge. Diese können aber auch abhängig von Prozessparametern, insbesondere von der Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern in Abhängigkeit von der Materialklasse, sein, wie beispielsweise die Temperatur, welche auf das Metallblech einwirkt, insbesondere die Ofentemperatur, und/oder die Zeit, die das Metallblech einer Temperatur ausgesetzt wird, insbesondere die Ofenverweildauer, und/oder die Zeit, die benötigt wird, um das warme Metallblech nach dem Erwärmen einem Warmumformwerkzeug zu zuführen, insbesondere die Transferzeit zwischen Ofen und Werkzeug. Die Prozessparameter selbst, wie beispielsweise die Ofentemperatur und/oder Verweildauer, aber auch die Parameter im Warmumformprozess, wie beispielsweise die Werkzeugtemperatur, deren Verteilung und/oder gezielte Veränderung, die Umformgeschwindigkeit des Warmumformwerkzeugs, insbesondere die Werkzeuggeschwindig-keit, und/oder die auf das warme Metallblech einwirkende Kraft, insbesondere die Werkzeugkraft, können teilweise frei eingestellt werden. Prinzipiell kann der ganze Warmumformprozess teilweise frei gestaltet werden. Neben Ofenparameter, Transferzeit und Werkzeugkinematik beinhaltet dies beispielsweise auch die Gestaltung der Werkzeuggeometrie, die Anzahl an beweglichen und unbeweglichen Werkzeugabschnitte sowie die Presshärtedauer. Des Weiteren kann auch eine gezielte Anpassung der Metallblechtemperatur während bzw. in der Erwärmung in der Art erfolgen, dass diese nicht vollständig oberhalb der werkstoffspezifischen AC3 Temperatur erwärmt wird, nach Erwärmung vor und/oder während des Warmumformens partiell oder vollständig abgekühlt wird, um nicht vollständig martensitisches Gefüge zu erzielen oder vollständig oberhalb der werkstoffspezifischen AC3 erwärmt wird, um vorzugsweise vollständig martensitisches und/oder bainitisches Gefüge zu erzeugen.
Die Abnehmer der Halbzeuge führen neben der Blechwarmumformung auch üblicherweise die Umformsimulationen selbst durch. Den Abnehmern sind jedoch gewöhnlich nur einzelne Kennwerte der Materialparameter bekannt. Eine für eine umfassende Simulation der Blechwarmumformung hinreichend genaue Verteilung und/oder Beschreibung von insbesondere spezifischen Materialparametern für eine umfassende Modellierung kann den Abnehmern daher nicht ohne Weiteres zugänglich sein. Neben den Materialparametern sind beim Blechwarmumformprozess anders als bei der konventionellen Blech(kalt)umformung Kenntnisse über weitere Charakteristika notwendig, wie beispielsweise eine Änderung der Gefüge- bzw. Mikrostruktur im Metallblech, in Abhängigkeit der Ausgangsmikrostruktur vor dem Erwärmen und insbesondere in Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung sowie der Umwandlungs-vorgänge bei Erreichen von bestimmten und legierungsabhängigen Temperaturen, beispielsweise beim Austenitisieren von Stahllegierungen, der Wärmetransfer an Luft, der Kontakt mit dem Werkzeug, und/oder die Kinetik der Umwandlungsvorgänge, beispielsweise beim Abkühlen und die Umwandlung in ein Härtegefüge bei Stahllegierungen, dem sogenannten Härten bzw. Presshärten im Werkzeug. Auch diese Art von Kenntnissen und/oder Erfahrungen kann den Abnehmern nicht ohne Weiteres zugänglich sein.
Den Herstellern der Grundmaterialien können wiederum zwar eine Vielzahl von Materialparametern und entsprechende Verteilungen bekannt sein, jedoch sind solche Informationen möglicherweise geheimhaltungsbedürftig und unterliegen auch wiederum Schwankungen, beispielsweise wenn Herstellungsverfahren mit der Zeit verändert, optimiert oder erneuert werden. Somit sind die für die Umformsimulationen herangezogenen Materialparameter seitens des Abnehmers ggf. nicht ausreichend für eine realistische Abschätzung der zu erwartenden Robustheit der Umformung gegenüber Materialschwankungen und/oder Prozesseinflüssen. Ebenso ist die numerische Entwicklung von Kompensationsstrategien, z.B. durch eine Variation der Werkzeugkräfte, Einstellung der Ziehdistanzen, Änderung der Werkzeuggeschwindigkeit, der Werkzeugtemperatur, der Ofentemperatur, der Ofenverweildauer und/oder der Transferzeit für die Abnehmer nur eingeschränkt zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, anzugeben, welche die Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit der Simulationen oder Umformsimulationen im Hinblick auf eine Verteilung und/oder Beschreibung der Materialparameter und/oder Prozessparameter verbessern. Zudem soll ein Verfahren zur Blechwarmumformung von Metallblechen zur Herstellung von warmumgeformten Bauteilen vorgeschlagen werden.
Gemäß einer ersten Lehre wird die oben genannte Aufgabe betreffend ein Verfahren gelöst, wobei das Verfahren durch zumindest eine zweite Vorrichtung durchgeführt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erhalten von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von einer ersten Vorrichtung an der zweiten Vorrichtung; Ermitteln einer Materialklasse des Metallblechs; Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Schwankungen und/oder Abbildung der Umformeigenschaften, insbesondere im temperierten Zustand, und/oder der temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften der Materialklasse; und/oder Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung; Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; Bereitstellen von Umformergebnissen zumindest teilweise basierend auf der mindestens einen Simulation oder Umformsimulation von der zweiten Vorrichtung an die erste Vorrichtung, wobei eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterbleibt.
Dadurch, dass eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterbleibt, kann sichergestellt werden, dass die Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern nur teilweise bzw. nicht vollständig, insbesondere überhaupt nicht an die erste Vorrichtung weitergegeben wird. Entsprechend wird die Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern, welche Grundlage für die mindestens eine durch die zweite Vorrichtung durchgeführte oder ausgelöste Simulation oder Umformsimulation ist, nicht an die erste Vorrichtung herausgegeben. Unter einem zumindest teilweise, insbesondere vollständigen Unterbleiben wird insbesondere ein zumindest teilweises, insbesondere vollständiges Blockieren und/oder auch ein Ausbleiben einer Ausgabe und/oder eines Auslösens der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung verstanden, d.h. das zumindest teilweise, insbesondere vollständige Unterbleiben kann aktiv sein oder auch passiv sein bzw. keinen aktiven Schritt darstellen. Eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung unterbleibt zumindest teilweise, insbesondere vollständig, insbesondere während des gesamten Verfahrens.
Hiermit können einerseits die Anforderungen für eine Verwaltung der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern und/oder die Kapazitäten für die Simulation oder Umformsimulationen auf die zweite Vorrichtung (oder eine hiermit verbundene dritte Vorrichtung) verlagert werden. Die erste Vorrichtung, welche beispielsweise einem Abnehmer von Grundmaterialien zugeordnet ist, muss daher selbst keine Datenbank für Verteilungen von Materialparametern und/oder Prozessparametern führen und auch nicht die Kapazitäten bereitstellen, ggf. Materialparameter und/oder Prozessparameter aufzunehmen und in die Modellierung zu überführen oder ggf. eine Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen für eine Vielzahl von verschiedenen Materialparametern und/oder Prozessparametern durchzuführen. Andererseits kann sichergestellt werden, dass den Simulationen oder Umformsimulationen stets aktuelle und herstellerspezifische Materialparameter, insbesondere Legierungszusammensetzung und temperaturabhängige Gefügeeigenschaften, sowie Beschreibungen für prozessrelevante Kenngrößen, insbesondere Ofentemperatur, Ofenverweilzeit und Transferzeit, zugrunde gelegt werden. Beispielsweise ist die zweite Vorrichtung einem Hersteller von Grundmaterialien zugeordnet, wobei die Verteilungen von Materialparametern und/oder Prozessparametern auf einfache Weise aktuell gehalten werden können. Wenn beispielsweise Herstellungsverfahren für die Grundmaterialien mit der Zeit verändert, optimiert oder erneuert werden und neue Versuchsergebnisse vorliegen, kann über das Verfahren sichergestellt werden, dass den Simulationen oder Umformsimulationen nicht ungenaue oder unvollständige Materialparameter zugrunde gelegt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch die Prozessparameter, welche im Zuge der Abfrage eingegeben werden können, oder aber für jede denkbare Kenngröße hinterlegt sind, der Simulation oder Umformsimulation zugrunde gelegt werden. Entsprechend wird die Genauigkeit der Umformergebnisse verbessert. Weiter können die Verteilungen von Materialparametern und/oder Prozessparametern auch geheim gehalten werden, was über das Unterbleiben der Ausgabe und/oder des Auslösens der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung gewährleistet wird.
Die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen werden beispielsweise von der zweiten Vorrichtung, z.B. über eine Eingangsschnittstelle erhalten. Hierbei können die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von der ersten Vorrichtung bereitgestellt, weitergeleitet und/oder erzeugt worden sein, wobei die erste Vorrichtung mit der zweiten Vorrichtung kommuniziert. Die erste Vorrichtung ist eine andere Vorrichtung als die zweite Vorrichtung. Die erste und zweite Vorrichtung sind getrennt, verfügen über getrennte Ressourcen und/oder stehen insbesondere nicht ständig in Kommunikation. Beispielsweise ist die erste Vorrichtung einem Abnehmer von Grundmaterialien zugeordnet und/oder die zweite Vorrichtung ist einem Hersteller von Grundmaterialien zugeordnet. Denkbar ist es auch, dass die zweite Vorrichtung einem Dienstleister zugeordnet ist, der nicht der Hersteller des Grundmaterials ist.
Unter Umform- und/oder Prozessrandbedingungen können Bedingungen verstanden werden, welche zumindest teilweise die Durchführung einer Simulation oder Umformsimulation erlauben. Beispielsweise umfassen die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen geometrische Bedingungen wie Ausgangsgeometrie und/oder Zielgeometrie der Umformung, Prozessparameter (wie z.B. Geschwindigkeit, Temperatur, Druck, Kräfte, Distanzen, Art und/oder Form der Umformwerkzeuge, Werkzeugwärmeleitfähigkeit), Reibungsbedingungen und/oder die Materialklasse, wie beispielsweise die chemische Zusammensetzung bzw. Legierungs-zusammensetzung und/oder die Gefügestruktur, insbesondere Merkmale der Mikrostruktur wie beispielsweise die Korngröße, Art der Materialbeschichtung und Oberflächenausführung/-parameter. Insbesondere wenn auf Grundlage der übermittelten Umform- und/oder Prozessrandbedingungen eine Simulation oder Umformsimulation nicht oder nur teilweise durchgeführt werden könnte, kann in dem Verfahren vorgesehen sein, dass die zweite Vorrichtung die Ergänzung der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen z.B. von der ersten Vorrichtung abfragt und/oder eine Abfrage auslöst. Hierzu kann die zweite Vorrichtung eine Vorauswahl von möglichen Ergänzungen bereitstellen und beispielsweise eine Empfehlung der Ergänzungen erzeugen. Beispielsweise wird der Abnehmer von Grundmaterialien bzw. der Bediener an der ersten Vorrichtung aufgefordert, die Umform- und/oder Prozessrand-bedingungen zu ergänzen. Ggf. werden die (Umform-) Randbedingungen von der zweiten Vorrichtung eigenständig definiert und festgelegt.
Eine Materialklasse des Metallblechs für die Blechwarmumformung wird ermittelt, wobei die Materialklasse indikativ für eines oder mehrere Materialien für die Blechwarmumformung sein kann. Beispielsweise wird eine Materialklasse anhand einer Auswahl von mindestens einem von chemischer Zusammensetzung, Materialbezeichnung, Oberflächenausführung und/oder thermischer Vorbehandlung des Materials angegeben. Beispielsweise kann mindestens eine Stahllegierung bezeichnet werden, etwa gemäß mindestens einer Norm wie zum Beispiel DIN EN 10027 und/oder eine Bezeichnung nach mindestens einer Werkstoffnummer insbesondere für Stahllegierungen. Hierbei kann die Materialklasse ein spezifisches Material, beispielsweise eine spezifische Stahllegierung angeben, oder auch eine Gruppe von möglichen Materialien, beispielsweise eine Gruppe von möglichen Stahllegierungen. Materialien können auch anhand von herstellerspezifischen Kennzeichnungen angegeben werden. Das Metallblech kann auch aus einer Kombination mehrerer Materialklassen definiert werden, wie beispielsweise bei Tailored Welded Blanks.
Eine Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Abbildungen und/oder Schwankungen der Umformeigenschaften und/oder der temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften der Materialklasse wird ermittelt. Beispielsweise ist eine Datenbank vorgesehen, welche für eine Vielzahl von Materialien eine Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern enthält, wobei die Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparameter aus der Datenbank insbesondere von der zweiten Vorrichtung abgefragt wird. Unter der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern kann ein Satz von Daten verstanden werden, welcher indikativ für die Abbildungen und/oder Schwankungen der Materialparameter der Materialklasse ist. Beispielsweise handelt es sich um einen Satz von Daten aus einer Reihe von experimentellen Ergebnissen und/oder um statistische Kennwerte (arithmetisches Mittel, quadratisches Mittel, Erwartungswert, und/oder Varianz/Streuung, z.B. aus einer Reihe von experimentellen Ergebnissen). Beispielsweise enthält die Datenbank, welches dieselbe wie oben genannt sein kann, oder eine weitere Datenbank sein kann, eine Vielzahl von Kombinationen über Verteilungen von Prozessparametern, wobei die Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparameter aus der Datenbank insbesondere von der zweiten Vorrichtung abgefragt wird. Beispielsweise handelt es sich um einen Satz von Daten aus einer Reihe von experimentellen Ergebnissen und/oder um statistische Kennwerte (arithmetisches Mittel, quadratisches Mittel, Erwartungswert, und/oder Varianz/Streuung, z.B. aus einer Reihe von experimentellen Ergebnissen und/oder auf Basis von simulierten und anhand von experimentell, verifizierten Ergebnissen). Die erste Vorrichtung ist insbesondere an der Ermittlung der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern nicht beteiligt bzw. Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung unterbleibt zumindest teilweise, insbesondere vollständig bei der Ermittlung.
Unter einem Materialparameter können solche Parameter verstanden werden, welche geeignet sind, die Umformeigenschaften und/oder die temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften des Materials und/oder die finalen Eigenschaften nach der Blechwarmumformung zu charakterisieren. Beispielsweise sind Materialparameter experimentell ermittelbar, beispielsweise durch Zugversuche, insbesondere temperierte Zugversuche oder hydraulische Tiefungsversuche, beispielsweise durch Dilatometer- oder Gleebleversuche, oder zumindest aus Experimenten ableitbar. Unter Materialparametern können auch Korrelationen zwischen weiteren Materialparametern und/oder experimentellen Daten verstanden werden. Beispielsweise sind Materialparameter indikativ für ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm, das auch temperaturabhängig und/oder dehnratenabhängig gestaltet sein kann, Elastizitätsmodul, Poisson-Zahl, Dehngrenze, Streckgrenze, Zugfestigkeit, Gleichmaßdehnung, Verfestigungs-exponent, Anisotropiekoeffizient, Reibungskoeffizient, Bruchdehnung und/oder Bruchein-schnürung, eines Materials oder mehreren Materialien. Beispielsweise sind Materialparameter auch indikativ für ein Umwandlungsschaubild eines Materials oder mehreren Materialien, wie beispielsweise die chemische Zusammensetzung bzw. Legierungszusammensetzung und/oder die Gefügestruktur, insbesondere Merkmale der Mikrostruktur sowie die Korngröße, vorzugsweise bei Stahllegierungen die Phasenanteile (Ferrit, Perlit, Bainit, usw.) und/oder die Verteilung und/oder Beschreibung von Karbiden sowie ggf. die Form und/oder Größe dieser Karbide, falls vorhanden, und/oder die finalen Eigenschaften nach der Blechwarmumformung, wie beispielsweise die finale Härte, die finale Mikrostruktur oder die Kombination daraus.
Unter einem Prozessparameter können solche Parameter verstanden werden, welche geeignet sind, die Blechwarmumformung zu charakterisieren. Beispielsweise sind Prozessparameter experimentell ermittelbar oder zumindest aus Experimenten ableitbar. Beispielsweise sind Prozessparameter indikativ für die Ofentemperatur, Ofenverweilzeit, Gefügestruktur und Umwandlungsvorgänge, Metallblechtemperatur vor der Warmumformung, Transferzeit, Wärmetransfer, Strahlung, Werkzeugtemperatur, Werkzeugkraft, Werkzeuggeschwindigkeit, Werkzeugzuhaltezeit, Distanzierungen zwischen Material und Niederhalter im Werkzeug, eines Materials oder mehreren Materialien und die tribologischen Eigenschaften.
Mindestens eine Simulation oder Umformsimulation wird basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern durch die zweite Vorrichtung durchgeführt oder deren Durchführung ausgelöst. Beispielsweise ist eine dritte Vorrichtung vorgesehen oder ein System von dritten Vorrichtungen, welche zur Durchführung von Simulationen oder Umformsimulationen eingerichtet sind. Die dritte(n) Vorrichtung(en) steht bzw. stehen hierbei vorzugsweise nicht in direkter Kommunikation zur ersten Vorrichtung, wobei eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterbleibt. Die Simulationen oder Umformsimulationen können auf einer Finite-Elemente-Methode (FEM) oder Finite-Differenz-Methode (FDM) basieren.
Beispielsweise wird eine Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durchgeführt, wobei die Materialparameter innerhalb der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern variiert werden und/oder die Prozessparameter innerhalb der Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern variiert werden.
Umformergebnisse, welche auch die Bauteileigenschaften ausweisen bzw. darstellen können, werden durch die zweite Vorrichtung bereitgestellt, wobei die Umformergebnisse zumindest teilweise auf mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basieren. Beispielsweise wird eine Verteilung und/oder Beschreibung von Umformergebnissen aus einer Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen bereitgestellt und diese insbesondere einer Auswertung bezüglich Zielgrößen unterzogen. Umformergebnisse und Zielgrößen können beispielsweise eine Dehnungsverteilung, beispielsweise eine zwei- oder dreidimensionale räumliche Dehnungsver-teilung des Materials in einer Zielgeometrie umfassen. Beispielsweise wird die Dehnungsver-teilung anhand der Geometrie gewichtet, d.h. als Zielgrößen bestimmte Teile der Zielgeometrie beispielsweise besonders bewertet. Umformergebnisse und Zielgrößen können auch einen Vergleich einer Dehnungsverteilung mit mindestens einer Grenzformänderungskurve (Forming Limit Curve - FLC) umfassen, beispielsweise eine Differenz zu Werten einer Grenzform-änderungskurve. Insbesondere sind die Umformergebnisse indikativ für eine Verteilung und/oder Beschreibung von Ergebnissen aus den Simulationen oder Umformsimulationen, wie diese aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern resultieren. Beispielsweise geben die Umformergebnisse eine Verteilung und/oder Beschreibung von räumlichen Dehnungsverteilungen und/oder Vergleichen mit einer Grenzformänderungs-kurve wieder, beispielsweise Mittelwerte, Streuungen und/oder Minimalwerte und Maximalwerte der Dehnung und/oder Ausdünnung an verschiedenen Positionen der Zielgeometrie. Insbesondere werden die Umformergebnisse als Bericht, Datensatz oder in Form einer Visualisierung zur Verfügung gestellt. Umformergebnisse, welche auch die Bauteileigenschaften ausweisen bzw. darstellen können, können auch indikativ für Wahrscheinlichkeiten sein, dass bestimmte Ergebnisse auftreten.
Des Weiteren kann beispielsweise die Temperatur an ausgewählten Stellen im oder am Bauteil oder auch die gesamte Temperaturverteilung im oder am Bauteil unmittelbar nach der Blechwarmumformung und/oder nach dem (Press-)Härtevorgang am Beispiel eines Stahlblechs, vorzugsweise eines Stahlblechs mit einer härtbaren chemischen Zusammensetzung, eine Zielgröße sein. Insbesondere könnte es weiter ein Ziel sein, eine insgesamt möglichst hohe Temperatur unmittelbar nach der Blechwarmumformung zu haben, um sicher zu stellen, zum einen, dass auch die Umformgrade bei hoher Temperatur im Material eingebracht wurden und somit der Einfluss auf die Umwandlungskinetik (Gefügeumwandlung) lokal so gering wie möglich bleibt, zum anderen, dass bei möglichst hoher Temperatur eine Reduzierung der Werkzeugkräfte durch den geringeren Fließwiderstand im Material möglich ist. Beispielsweise könnte es auch ein Ziel sein, den/die Temperaturgradienten im Blechbauteil im Laufe des Blechwarmumformungs-prozesses möglichst gering zu halten, um die Entstehung von kritischen Stellen im Bauteil zu unterdrücken, die zu einem frühzeitigen Blechbauteilversagen führen können. Als weiteres Ziel könnte es beispielsweise auch sein, möglichst schnell und flächendeckend im Blechbauteil auf eine Temperatur unterhalb von Martensit-Start abzukühlen bzw. bei einer im Vorfeld definierten Temperatur die Blechwarmumformung zu unterbrechen, um beispielsweise die Entnahme des warmumgeformten Blechbauteils aus dem Warmumformwerkzeug zu simulieren. Letzteres erlaubt es, beispielsweise kurzmögliche Prozesszeiten, insbesondere im Warmumformwerkzeug, zu ermitteln.
Eine weitere Ausgestaltung kann die Simulation der Erwärmung des Metallblechs auf eine definierte Temperatur sein, an die sich ein zumindest partielles Abkühlen und Wiedererwärmen des Metallblechs anschließt, um ein nicht vollständig martensitisches Gefüge zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann die Simulation der Kombination mehrerer Blechwarmumform-vorgänge in mehreren Werkzeugen und/oder Operationsstufen sein, die nach der Erwärmung des Metallblechs erfolgen, ohne dass das Metallblech bzw. das bereits zumindest teilweise umgeformte Halbzeug und/oder Bauteil zwischenzeitlich die Umgebungstemperatur erreicht hat. Dies kann auch ein Wiedererwärmen zwischen den einzelnen Werkzeugen und/oder Operationsstufen beinhalten. Bevorzugt kann die Simulation der Blechwarmumformung des erwärmten Metallblechs darstellen, das nach der Erwärmung und vor der zumindest ersten Operationsstufe zumindest partiell auf Temperaturen unterhalb von AC3 und oberhalb der Martensit-Start-Temperatur des Werkstoffs gekühlt wird und anschließend die Warmumformung zum Bauteil erfolgt.
Zielgrößen können beispielsweise auch mechanische Eigenschaften sein, insbesondere in Form von Härte und/oder Zugfestigkeit, um sicher zu stellen, dass die minimalen sowie maximalen Härten bzw. Festigkeiten, welche für die Blechbauteilspezifikationen vorgegeben sind, auch eingehalten werden können. Dies kann sowohl für die mechanischen Eigenschaften für Blechbauteilbereiche, welche vorzugsweise pressgehärtet werden, als auch für die Bereiche, welche beispielsweise nach Tailored-Tempering Technologie gefertigt werden, erfolgen.
Wie bereits ausgeführt, können die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen bereits die Materialklasse enthalten, so dass beispielsweise der Abnehmer die Materialklasse vorgibt. In einer Ausgestaltung wird die Materialklasse und/oder Materialbeschreibung zumindest teilweise anhand der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen z.B. durch die zweite Vorrichtung ermittelt. Beispielsweise wird die Materialklasse und/oder Materialbeschreibung anhand der Anforderungen an die finalen Eigenschaften nach der Blechwarmumformung ermittelt und/oder anhand der umformtechnischen Herausforderungen und/oder der Gefügeeigenschaften respektive der Gefügeumwandlungsvorgänge bzw. Gefügeumwandlunsgkinetik ermittelt, beispielsweise anhand einer Datenbank umfassend Materialklassen. Insbesondere können auch Simulationen oder Umformsimulationen durchgeführt werden und auf Basis von Umformergebnissen, welche auch die Bauteileigenschaften ausweisen bzw. darstellen können, eine geeignete Materialklasse ermittelt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung enthalten die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen mindestens ein Ergebnis einer Vorsimulation. Beispielsweise kann der Abnehmer bereits eine eigene Simulation oder Umformsimulation auf Grundlage eigener Materialparameter und eines eigenen Simulationsmodells durchführen. Die Ergebnisse einer solchen Vorsimulation können mit den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen an die zweite Vorrichtung übermittelt werden. Das Verfahren umfasst hierbei ein Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation auf Grundlage mindestens eines vorgegebenen Simulationsmodells durch die zweite Vorrichtung, wobei die Umformergebnisse der Simulationen oder Umformsimulation auf Grundlage des vorgegebenen Simulationsmodells mit dem mindestens einen Ergebnis der Vorsimulation aus den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen verglichen werden. Beispielsweise ist das vorgegebene Simulationsmodell der zweiten bzw. dritten Vorrichtung zugeordnet und dient beim Hersteller der Durchführung von Simulationen oder Umformsimulationen, während der Abnehmer möglicherweise ein anderes Simulationsmodell nutzt. Über den Vergleich der Vorsimulation mit dem Umformergebnis auf Grundlage des vorgegebenen Simulationsmodells können Übereinstimmungen und Abweichungen zwischen den Simulationen seitens des Abnehmers und des Herstellers durch mögliche unterschiedliche Simulationsmodelle festgestellt und analysiert werden. Beispielsweise werden Grenzwerte für Abweichungen vorgegeben und bei Über-/ Unterschreiten der Grenzwerte ein Hinweis auf die Abweichungen ausgegeben. Ebenso kann das vorgegebene Simulationsmodell in Reaktion auf den Vergleich abgewandelt werden und/oder ein Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens weiterer Simulationen oder Umform-simulationen unterbleiben.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Verfahren: Ermitteln eines unteren Satzes von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern und den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und/oder Ermitteln eines oberen Satzes von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern und den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen; Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer unteren Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und dem unteren Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern und/oder Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer oberen Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und dem oberen Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern; und Bereitstellen der Umformergebnisse zumindest teilweise basierend auf der unteren Simulation oder Umformsimulation und/oder der oberen Simulation oder Umformsimulation.
Durch die Verwendung von oberen und/oder unteren Sätzen von Materialparametern und/oder Prozessparametern können Simulationen oder Umformsimulationen zu „Worst-Case“- und/oder „Best-Case“-Szenarien durchgeführt werden. Beispielsweise steht der untere Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern, wie z. B. der Ofentemperatur, für die Kombination von Werten aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern, welche für die Umformung und/oder Gefügeumwandlungs-vorgänge besonders ungünstig sind („Worst-Case“) und beispielsweise Umformergebnisse liefern, die hohe Fehlerwahrscheinlichkeiten beinhalten, z.B. maximale Überschreitungen von Dehngrenzwerten und/oder maximale Flächen/Volumina mit überschrittenen Dehngrenzwerten, oder die Gefahr besteht, dass die erwünschten mechanischen Eigenschaften flächendeckend im Bauteil nicht erreicht werden, z.B. Überschreitung der maximalen oder minimalen Anforderungen an der Härte, der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung oder eines bestimmten Biegewinkels. Entsprechend kann der obere Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern für die Kombination von Werten aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern stehen, welche für die Umformung und/oder Gefügeumwandlungsvorgänge besonders günstig sind („Best-Case“) und beispielsweise Umformergebnisse liefern, die besonders niedrige Fehlerwahrscheinlichkeiten beinhalten. Die Umformergebnisse können somit indikativ für die mögliche Spanne von verschiedenen Ergebnissen einer Umformung aufgrund der Schwankungen der Materialparameter und/oder Prozessparametern sein. Auch kann der Rechenaufwand bzw. die Anzahl der benötigten Simulationen oder Umformsimulationen reduziert werden.
In einer nächsten Ausgestaltung umfasst das Verfahren: Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens von Simulationen oder Umformsimulationen basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und einer vorgegebenen Variation aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; Bestimmen einer funktionalen Abhängigkeit von Zielgrößen und Materialparametern und/oder Prozessparametern; und Bereitstellen der Umformergebnisse zumindest teilweise basierend auf der funktionalen Abhängigkeit von Zielgrößen und Materialparametern und/oder Prozessparametern. Beispielsweise werden die Materialparameter und/oder Prozessparametern jeweils von einem minimalen bis zu einem maximalen Wert (schrittweise) systematisch variiert und der Einfluss auf die Zielgrößen über eine funktionale Abhängigkeit wiedergegeben. Beispielsweise wird eine Regression mit einer Bestimmung von Koeffizienten durchgeführt. Anhand der funktionalen Abhängigkeit können somit die für die Materialklasse auftretenden Schwankungen der Materialparameter und/oder Prozessparameter als auch deren Auswirkungen auf einfache Weise in den Umformergebnissen berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Verfahren: Bestimmen mindestens einer stochastischen Verteilung aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; und Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens von mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der mindestens einen stochastischen Verteilung. Mit der mindestens einen stochastischen Verteilung können beispielsweise Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten bestimmter Werte von Materialparametern und/oder Prozessparametern wiedergegeben werden und Eingang in die Simulationen oder Umformsimulationen finden. Als Umformergebnisse können somit auch mit höherer Genauigkeit Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten bestimmter Zielgrößen und somit eine verbesserte Information zur Prozesssicherheit geliefert werden.
Gemäß der zweiten Lehre wird die oben genannte Aufgabe betreffend ein Verfahren zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, durchgeführt durch zumindest eine erste Vorrichtung, gelöst, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durch die erste Vorrichtung an eine zweite Vorrichtung; Erhalten der von der zweiten Vorrichtung bereitgestellten Umformergebnissen an der ersten Vorrichtung, wobei die Umformergebnisse zumindest teilweise auf mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basieren, welche zumindest teilweise auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen basiert, und wobei ein Erhalten einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Umformeigenschaften und/oder temperaturabhängige Gefügeeigenschaften einer Materialklasse des Metallblechs und/oder einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für Blechwarmumformung durch die erste Vorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterbleibt.
In einer Ausgestaltung kann die zumindest eine erste Vorrichtung weiterhin eine Umformvorrichtung umfassen, welche insbesondere dafür eingerichtet ist, ein Metallblech umzuformen und insbesondere eine Umformung entsprechend den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durchzuführen. Das Verfahren kann weiterhin umfassen: Umformen eines Metallblechs unter Berücksichtigung der Umformergebnisse insbesondere über die Umformvorrichtung. Hierbei können beispielsweise die Umformbedingungen in der Umformvorrichtung zumindest teilweise anhand der Umformergebnisse gewählt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Verfahren: temperiertes Umformen eines Metallblechs unter Berücksichtigung der Umformergebnisse insbesondere über eine Verarbeitungsvorrichtung. Die Verarbeitungsvorrichtung besteht zumindest aus einer Erwärmungseinrichtung und einer Umformvorrichtung, z.B. einer Presse mit einem Werkzeug, wobei die Erwärmungseinrichtung durch einen Ofen, eine elektrothermische Behandlungseinrichtung jedoch auch durch ein Werkzeug dargestellt werden kann. Optional sind die Erwärmungseinrichtung und die Umformvorrichtung durch eine Transportvorrichtung für das temperierte Metallblech verbunden.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen Zielgrößen der Blechwarmumformung, insbesondere der Umformung und/oder Gefügeum-wandlungsvorgänge bzw. die finalen Eigenschaften nach der Blechwarmumformung. Somit können beispielsweise die Zielgrößen von der ersten Vorrichtung bzw. einem Abnehmer, welchem die erste Vorrichtung zugeordnet ist, vorgegeben werden und die Umformergebnisse im Hinblick auf die Zielgrößen ausgewertet werden. Beispielsweise können Zielgrößen eine Rissgefahr, eine Gewichtung bestimmter Bereiche der Ausgangs- und/oder Zielgeometrie, Sicherheiten gegenüber Einschnürungen, ggf. Bereiche mit sich einstellender Faltenbildung und/oder Bereiche mit vorgegebenen Ausstreckungen umfassen. Zielgrößen können beispielsweise auch minimale reduzierte Temperaturgradienten während der Warmformgebung, Temperaturgradienten vor der Warmformgebung oder die resultierenden mechanischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Härte und/oder Zugfestigkeit, nach dem bevorzugten Presshärtevorgang sein, die insbesondere innerhalb der Lieferspezifikationen, insbesondere für das finale Bauteil liegen sollten. Weiterhin können Zielgrößen beispielsweise die Abweichung der Bauteilgeometrie von der Sollgeometrie, auch unter Verzug bekannt, und/oder die Zielgefüge-ausbildung sein. Entsprechende Zielgrößen können auch von der zweiten Vorrichtung abgefragt oder eine Abfrage durch die erste Vorrichtung ausgelöst werden.
Die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen können auch die Materialklasse umfassen, womit beispielsweise die erste Vorrichtung bzw. der Abnehmer die Materialklasse vorgibt, welche in den Simulationen oder Umformsimulationen Verwendung finden soll.
In einer Ausgestaltung wird das Bereitstellen der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen über eine gesicherte Verbindung durchgeführt. Beispielsweise wird ein Bereitstellen bzw. ein Übermitteln von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen kodiert bzw. verschlüsselt. Ebenso kann auch eine weitere Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Vorrichtung über eine gesicherte Verbindung durchgeführt werden, insbesondere wenn die Umformergebnisse an die erste Vorrichtung ausgegeben werden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Umformergebnisse indikativ für eine Abhängigkeit von einer Reibung beim Blechwarmumformen. Beispielsweise werden Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage verschiedener Reibungsbedingungen durchgeführt. Diese Simulationen oder Umformsimulationen können neben der Vorgabe des Reibbeiwertes beispielsweise auch durch die Vorgabe eines Oberflächensystems als auch der Prozessparameter erfolgen.
Ebenso können die Umformergebnisse indikativ für eine Abhängigkeit von einer Werkzeugtemperatur bei der Blechwarmumformung sein. Beispielsweise werden Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage verschiedener Werkzeugtemperaturen durchgeführt oder das Aufheizen und/oder Abkühlen der Werkzeuge während eines oder mehrerer Hübe werden berücksichtigt.
Des Weiteren können die Umformergebnisse indikativ für eine zu erwartende Prozesssicherheit, einer Robustheit und/oder Sensitivität der Umformung und/oder Gefügeumwandlungsvorgänge gegenüber Schwankungen der Materialparameter und/oder Prozessparametern und/oder einer Bewertung hiervon sein. Beispielsweise sind die Umformergebnisse indikativ für eine oder mehrere Wahrscheinlichkeiten, ob beispielsweise Zielgrößen eingehalten und/oder verfehlt werden. Da die Simulationen oder Umformsimulationen nicht nur auf Grundlage einzelner Materialparameter und/oder Prozessparameter, sondern auf Grundlage einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern bzw. einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern durchgeführt werden können, werden somit dem Abnehmer mit den gewählten Umform- und/oder Prozessrandbedingungen nicht nur einzelne Umformergebnisse zur Verfügung gestellt, sondern eine zu erwartende Prozesssicherheit, Robustheit und/oder Sensitivität unter Einbeziehung der Streuung der Materialkennwerte und/oder Prozessparameter bereitgestellt.
Gemäß einer dritten Lehre wird die oben genannte Aufgabe bezüglich eines Verfahrens zur Blechwarmumformung eines Metallblechs, insbesondere eines Stahlblechs, zur Herstellung eines warmumgeformten Blechbauteils, gelöst, wobei die Blechwarmumformung unter Berücksichtigung der nach einem der vorgenannten Ansprüche ermittelten Umformergebnisse durchgeführt und/oder gesteuert wird.
Die erste und/oder zweite Vorrichtung umfassen jeweils zumindest einen Prozessor und zumindest einen Speicher mit Computerprogrammcode, wobei der zumindest eine Speicher und der Computerprogrammcode dazu eingerichtet sind, mit dem zumindest einen Prozessor zumindest ein Verfahren gemäß der ersten und/oder zweiten Lehre auszuführen und/oder zu steuern. Unter einem Prozessor soll zum Beispiel eine Kontrolleinheit, ein Mikroprozessor, eine Mikrokontrolleinheit wie ein Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor (DSP), eine anwendungsspezifische Integrierte Schaltung (ASIC) oder ein Field Programmable Gate Arrays (FPGA) verstanden werden.
Zum Beispiel umfasst eine beispielhafte Vorrichtung ferner Mittel zum Speichern von Informationen wie einen Programmspeicher und/oder einen Hauptspeicher. Zum Beispiel umfassen beispielhaft die erste und zweite Vorrichtung ferner jeweils Mittel zum Empfangen und/oder Senden von Informationen über ein Netzwerk wie eine Netzwerkschnittstelle. Zum Beispiel sind beispielhafte Vorrichtungen über ein oder mehrere Netzwerke miteinander verbunden und/oder verbindbar.
Zumindest eine der beispielhaften Vorrichtungen ist oder umfasst etwa eine Datenverarbeitungsanlage, die softwaremäßig und/oder hardwaremäßig eingerichtet ist, um die jeweiligen Schritte eines Verfahrens gemäß der ersten und/oder zweiten Lehre ausführen zu können. Beispiele für eine Datenverarbeitungsanlage sind ein Computer, ein Desktop-Computer, ein Server, ein Thinclient und/oder ein tragbarer Computer (Mobilgerät), wie etwa ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, ein Wearable, ein persönlicher digitaler Assistent oder ein Smartphone.
Das heißt insbesondere, dass einzelne Verfahrensschritte des Verfahrens gemäß der ersten und/oder zweiten Lehre (beispielsweise das Erhalten und/oder Bereitstellen von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen, das Ermitteln einer Materialklasse, das Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern, das Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation, das Bereitstellen und/oder Erhalten von Umformergebnissen) hierbei mit einer zweiten Vorrichtung durchgeführt werden können. Ebenso können einzelne Verfahrensschritte (beispielsweise das Erhalten und/oder Bereitstellen von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen, das Ermitteln einer Materialklasse, das Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern, das Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation, das Bereitstellen und/oder Erhalten von Umformergebnissen) von einer weiteren Vorrichtung vorgenommen werden, wobei jedoch eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterbleibt. Eine solche weitere (dritte) Vorrichtung kann beispielswiese ein Server sein und beispielsweise ein Teil bzw. eine Komponente einer sogenannten Computer Cloud sein, welche Datenverarbeitungsressourcen dynamisch für verschiedene Nutzer in einem Kommunikationssystem bereitstellt. Unter einer Computer Cloud wird insbesondere eine Datenverarbeitungs-Infrastruktur gemäß der Definition des „National Institute for Standards and Technology“ (NIST) für den englischen Begriff „Cloud Computing“ verstanden. Ein Beispiel einer Computer Cloud ist eine Microsoft Windows Azure Platform.
Die erste und/oder zweite Vorrichtung können ein Computerprogramm umfassen, das Programmanweisungen enthält, die einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung eines Verfahrens gemäß der ersten und/oder zweiten Lehre veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor läuft. Ein beispielhaftes Programm kann in oder auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, welches eines oder mehrere Programme enthält. Ein computerlesbares Speichermedium kann z.B. als magnetisches, elektrisches, elektro-magnetisches, optisches und/oder andersartiges Speichermedium ausgebildet sein. Ein solches computerlesbares Speichermedium ist vorzugsweise gegenständlich (also „berührbar“), zum Beispiel ist es als Datenträgervorrichtung ausgebildet. Eine solche Datenträgervorrichtung ist beispielsweise tragbar oder in einer Vorrichtung fest installiert. Beispiele für eine solche Datenträgervorrichtung sind flüchtige oder nicht-flüchtige Speicher mit wahlfreiem-Zugriff (RAM) wie z.B. NOR-Flash-Speicher oder mit sequentiellen-Zugriff wie NAND-Flash-Speicher und/oder Speicher mit Nur-Lese-Zugriff (ROM) oder Schreib-Lese-Zugriff. Computerlesbar soll zum Beispiel so verstanden werden, dass das Speichermedium von einem Computer bzw. einer Datenverarbeitungsanlage (aus)gelesen und/oder beschrieben werden kann, beispielsweise von einem Prozessor.
Die zuvor in dieser Beschreibung beschriebenen beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere sollen beispielhafte Ausgestaltungen in Bezug auf die unterschiedlichen Lehren offenbart verstanden werden. Die Ausgestaltungen von Verfahrensmerkmalen sollen soweit anwendbar mögliche Ausgestaltungen sowohl des Verfahrens gemäß der ersten Lehre als auch des Verfahrens gemäß der zweiten Lehre betreffen. Insbesondere sollen durch die vorherige oder folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß bevorzugter Ausführungsformen eines Verfahrens auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrensschrittes auch der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein.
Figurenliste
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit der Zeichnung, zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in

1 ein Diagramm eines Verfahrens gemäß der ersten Lehre,
2 ein Diagramm eines Verfahrens gemäß der zweiten Lehre und
3 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer ersten und zweiten Vorrichtung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying outthe Invention)
1 zeigt ein Diagramm eines Verfahrens (1) zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, welches durch zumindest eine zweite Vorrichtung (3.2) durchgeführt wird.
In Aktion (1.1) werden Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von einer ersten Vorrichtung (3.1) an der zweiten Vorrichtung (3.2) erhalten. Die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen umfassen beispielsweise die Geometrie (Ausgangs- und Zielgeometrie für die Umformung/Blechwarmumformung), Prozessparameter wie beispielsweise die Ofentemperatur und/oder Verweildauer, Umformgeschwindigkeit des Warmumformwerkzeugs und/oder die auf das warme Metallblech einwirkende Kraft. Beispielsweise kann ein Abnehmer und/oder andere Anwender die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen für eine zu untersuchende Blechwarmumformung mittels der ersten Vorrichtung (3.1) übermitteln. Die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen werden seitens des Herstellers über die zweite Vorrichtung (3.2) entgegengenommen.
In Aktion (1.2) wird eine Materialklasse des Metallblechs ermittelt. Beispielsweise wird eine Materialklasse mit den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen übermittelt bzw. von den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen umfasst. Alternativ kann auch eine Abfrage der Materialklasse vorgenommen werden. Als Materialklasse wird beispielsweise eine Stahlsorte angegeben oder auch eine Gruppe von Stahlsorten, welche für die Umformung vorgesehen sind. Ebenso kann die Materialklasse zumindest teilweise anhand der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durch die zweite Vorrichtung (3.2) ermittelt werden.
Ein Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Schwankungen der Umformeigenschaften und/oder der temperaturabhängigen Gefüge-eigenschaften der Materialklasse wird in Aktion (1.3) durch die zweite Vorrichtung (3.2) vorgenommen oder gesteuert. Alternativ oder zusätzlich kann ein Ermitteln einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung in Aktion (1.4) durch die zweite Vorrichtung (3.2) vorgenommen oder gesteuert werden. Beispielsweise verfügt die zweite Vorrichtung (3.2) über eine Datenbank oder hat Zugriff auf eine Datenbank, welche dafür eingerichtet ist, eine Zuordnung von Verteilungen und/oder Beschreibungen von Materialparametern und/oder Prozessparametern zu der Materialklasse bereitzustellen. Hierbei wird eine Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern für die Materialklasse ermittelt, wobei die Verteilung und/oder Beschreibung die Schwankungen der Materialparameter beispielsweise aufgrund von Variationen im Herstellungsverfahren und/oder Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung und/oder wobei die Verteilung und/oder Beschreibung die Schwankungen der Prozessparameter beispielsweise aufgrund von Variationen im Warmumformungs- und optionalem Presshärteprozess umfasst. Beispielsweise umfasst die Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern eine Verteilung und/oder Beschreibung der möglichen Werte für die Dehngrenze R_p0,2, Zugfestigkeit R_m, n-Wert und r-Wert sowie mögliche Korrelationen zwischen diesen Werten für die Materialklasse, welche auch temperaturabhängig und/oder dehnratenabhängig unterschiedlich ausgeprägt sein können. Eine solche Verteilung und/oder Beschreibung kann beispielsweise durch Versuchsreihen an Materialproben ermittelt werden, wobei die Verteilung und/oder Beschreibung der Materialparameter Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung, Gefügestruktur und der Herstellung abbildet. Beispielsweise umfasst die Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern eine Verteilung und/oder Beschreibung der möglichen Temperaturen und/oder Verweilzeiten im Ofen, Umform-geschwindigkeiten sowie optionalen Abkühlgeschwindigkeiten im Warmumformwerkzeug sowie mögliche Korrelationen zwischen diesen Werten und den temperaturabhängigen Gefüge-umwandlungsvorgängen/-eigenschaften für die Materialklasse. Eine solche Verteilung und/oder Beschreibung kann beispielsweise durch Versuchsreihen an Materialproben ermittelt werden, wobei die Verteilung und/oder Beschreibung der Materialparameter und/oder Prozessparametern Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung und optional der Herstellung abbildet.
Mit der optionalen Aktion (1.5) können die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen mindestens ein Ergebnis einer Vorsimulation enthalten, welche beispielsweise vom Abnehmer bereitgestellt wird. Es wird mindestens eine Simulation oder Umformsimulation auf Grundlage mindestens eines vorgegebenen Simulationsmodells durch die zweite Vorrichtung (3.2) ausgelöst oder durchgeführt, um einen Vergleich des seitens des Herstellers vorgesehenen Simulationsmodells mit dem Simulationsmodell des Abnehmers zu ermöglichen. Die Simulationen oder Umformsimulation auf Grundlage des vorgegebenen Simulationsmodells wird mit dem mindestens einen Ergebnis der Vorsimulation aus den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen verglichen und das Ergebnis des Vergleichs ausgegeben.
In Aktion (1.6) erfolgt ein Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrand-bedingungen und der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern durch die zweite Vorrichtung (3.2). Hierbei löst die zweite Vorrichtung (3.2) eine Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und einer vorgegebenen Variation von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus deren Verteilung aus.
Beispielsweise wird eine Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage aller möglichen Kombinationen der Minimal-, Maximal- und Mittelwerte von Dehngrenze R_p0,2, Zugfestigkeit R_m, n-Wert und r-Wert, von Temperaturen und/oder Verweilzeiten im Ofen, Umformgeschwindigkeiten sowie optionalen Abkühlgeschwindigkeiten im Warmumformwerkzeug vorgenommen. Hierfür ist eine entsprechend große Anzahl von Simulationen oder Umformsimulationen notwendig.
Ebenso können mit Aktion (1.7) ein unterer Satz und/oder ein oberer Satz von Material-parametern und/oder Prozessparametern aus der Verteilung und/oder Beschreibung der Materialparameter und/oder Prozessparametern und den Umform- und/oder Prozessrand-bedingungen bestimmt werden. Hierbei kann der untere Satz denen für die Umformung ungünstigsten Materialparametern und/oder Prozessparametern („Worst-Case“) und der obere Satz denen für die Umformung günstigsten Materialparametern und/oder Prozessparametern („Best-Case“) entsprechen. Für den oberen und/oder unteren Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern können jeweils untere und/oder obere Simulationen oder Umformsimulationen durchgeführt werden.
Mit Aktion (1.8) kann mit einer vorgegebenen Variation aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern ein Bestimmen einer funktionalen Abhängigkeit von Zielgrößen und Materialparametern und/oder Prozessparametern erfolgen. Zielgrößen können eine Rissgefahr, eine Gewichtung bestimmter Bereiche der Ausgangs- und/oder Zielgeometrie, Sicherheiten gegenüber Einschnürungen, ggf. Bereiche mit sich einstellender Faltenbildung und/oder Bereiche mit vorgegebenen Ausstreckungen umfassen. Die funktionale Abhängigkeit kann über eine Regression bestimmt werden.
In Aktion (1.9) kann ein Bestimmen mindestens einer stochastischen Verteilung aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern durchgeführt werden, wobei die stochastische Verteilung beispielsweise indikativ dafür ist, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein bestimmter Materialparameter und/oder Prozessparameter bei der Materialklasse auftritt.
Umformergebnisse, welche zumindest teilweise auf der mindestens einen Simulation oder Umformsimulation basieren, werden in Aktion (1.10) von der zweiten Vorrichtung (3.2) an die erste Vorrichtung (3.1) bereitgestellt.
Im Verfahren (1) in Aktion (1.11) unterbleibt zumindest teilweise, insbesondere vollständig eine Ausgabe und/oder ein Auslösen der Ausgabe der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung (3.1). Hiermit können einerseits die Anforderungen an die erste Vorrichtung (3.1), welche beispielsweise einem Abnehmer von Grundmaterialien oder anderen Anwendern zugeordnet ist, verringert werden. Die Reihe von Simulationen oder Umformsimulationen wird beispielsweise vom Hersteller der Grundmaterialien bereitgestellt. Andererseits kann sichergestellt werden, dass den Simulationen oder Umformsimulationen stets aktuelle und ggf. herstellerspezifische Materialparameter zugrunde gelegt werden sowie dass geheimhaltungsbedürftige Informationen zur Verteilung und/oder Beschreibung der Materialparameter zurückgehalten werden können. Die Verteilung und/oder Beschreibung der Prozessparameter kann ebenfalls zurückgehalten werden.
In 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens (2) zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, das Verfahren (2) durchgeführt durch zumindest eine erste Vorrichtung (3.1) gemäß der zweiten Lehre gezeigt.
In den Aktionen (2.1) und (2.2) werden Zielgrößen der Umformung (z.B. Rissgefahr, eine Gewichtung bestimmter Bereiche der Ausgangs- und/oder Zielgeometrie, Sicherheiten gegenüber Einschnürungen und/oder Bereiche mit vorgegebenen Ausstreckungen) sowie eine Materialklasse bereitgestellt. Hiermit werden weiter in Aktion (2.3) Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von einer ersten Vorrichtung (3.1) bereitgestellt, welche einem Abnehmer oder anderen Anwendern zugeordnet ist. In Aktion (2.3) werden die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von der ersten Vorrichtung (3.1) an eine zweite Vorrichtung (3.2) bereitgestellt, welche beispielsweise einem Hersteller zugeordnet ist. Über die zweite Vorrichtung (3.2) wird beispielsweise ein Verfahren (1) gemäß der ersten Lehre durchgeführt.
Umformergebnisse, wie diese beispielsweise mittels des Verfahrens (1) gemäß der ersten Lehre ausgegeben werden, werden durch die erste Vorrichtung (3.1) in Aktion (2.4) erhalten. Die Umformergebnisse (2.5) können hierbei indikativ für eine Abhängigkeit von einer Reibung bei der Blechwarmumformung sein und/oder die Umformergebnisse (2.6) können indikativ für eine Abhängigkeit von einer Werkzeugtemperatur bei der Blechwarmumformung sein.
Bei dem Verfahren (2) gemäß der zweiten Lehre unterbleibt in Aktion (2.7) zumindest teilweise, insbesondere vollständig eine Ausgabe und/oder ein Auslösen der Ausgabe einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Umformeigenschaften und/oder temperaturabhängige Gefügeeigenschaften und/oder einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung an die erste Vorrichtung (3.1).
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems (3), wobei das System (3) eine erste Vorrichtung (3.1), welche einem Abnehmer oder anderen Anwendern zugeordnet ist, und eine zweite Vorrichtung (3.2) umfasst, welche beispielsweise einem Hersteller oder einem Anbieter bzw. Dienstleister zugeordnet ist.
Der Abnehmer kann mittels der ersten Vorrichtung (3.1) Umform- und/oder Prozessrandbedingungen bereitstellen und diese einer Übermittlung (3.3) an die zweite Vorrichtung (3.2) zuführen, wobei die Übermittlung (3.3) gesichert ist. Die zweite Vorrichtung (3.2) weist Mittel zur Ermittlung einer Materialklasse aus den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen auf, wobei eine Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus einer Datenbank (3.4) abgefragt werden kann, auf welche beispielsweise nur der Hersteller bzw. Anbieter/Dienstleister Zugriff hat. Die zweite Vorrichtung (3.2) kann eine Durchführung von Simulationen oder Umformsimulationen auf Grundlage der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern auf einem System (3.5) von dritten Vorrichtungen auslösen, welche beispielsweise Rechenkapazitäten für Simulationen oder Umformsimulationen bereitstellen. Umformergebnisse werden bereitgestellt, wobei eine Übermittlung (3.6) der Umformergebnisse an die erste Vorrichtung (3.1) stattfinden kann. Ein Auslösen der Ausgabe einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Umformeigenschaften und/oder temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften einer Materialklasse und/oder einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung an die erste Vorrichtung (3.1) wird hierbei vorzugsweise blockiert. Die die zumindest eine erste Vorrichtung (3.1) kann insbesondere weiterhin eine Umformvorrichtung (3.7) bzw. eine Verarbeitungsvorrichtung umfassen bzw. mit dieser verbunden sein (3.8), in welcher die dritte Lehre umgesetzt wird, ein Verfahren zur Blechwarmumformung eines Metallblechs, insbesondere eines Stahlblechs, zur Herstellung eines warmumgeformten Blechbauteils, wobei die Blechwarmumformung unter Berücksichtigung der nach einem der vorgenannten Ansprüche ermittelten Umformergebnisse (1.10, 2.4) durchgeführt und/oder gesteuert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2463792 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 10027 [0014]

Claims

Verfahren (1) zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, wobei das Verfahren (1) durch zumindest eine zweite Vorrichtung (3.2) durchgeführt wird, wobei das Verfahren (1) folgende Schritte umfasst: - Erhalten (1.1) von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen von einer ersten Vorrichtung (3.1) an der zweiten Vorrichtung (3.2); - Ermitteln (1.2) einer Materialklasse des Metallblechs; - Ermitteln (1.3) einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Schwankungen und/oder Abbildungen der Umformeigenschaften und/oder der temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften der Materialklasse; und/oder - Ermitteln (1.4) einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung; - Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens (1.6) mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; - Bereitstellen (1.10) von Umformergebnissen zumindest teilweise basierend auf der mindestens einen Simulation oder Umformsimulation von der zweiten Vorrichtung (3.2) an die erste Vorrichtung (3.1), wobei eine Ausgabe und/oder Auslösen der Ausgabe (1.11) der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern an die erste Vorrichtung (3.1) zumindest teilweise unterbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Materialklasse und/oder Prozessparameter zumindest teilweise anhand der Umform- und/oder Prozessrandbedingungen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen mindestens ein Ergebnis einer Vorsimulation enthalten, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer Simulation oder Umformsimulation auf Grundlage mindestens eines vorgegebenen Simulationsmodells durch die zweite Vorrichtung (3.2), wobei die Umformergebnisse der Simulation oder Umformsimulation auf Grundlage des vorgegebenen Simulationsmodells mit dem mindestens einen Ergebnis der Vorsimulation aus den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen verglichen werden (1.5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Ermitteln (1.7) eines unteren Satzes von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern und den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und/oder Ermitteln eines oberen Satzes von Materialparametern und/oder Prozessparametern aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern und den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen; - Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer unteren Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und dem unteren Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern und/oder Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens mindestens einer oberen Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und dem oberen Satz von Materialparametern und/oder Prozessparametern; und - Bereitstellen der Umformergebnisse zumindest teilweise basierend auf der unteren Simulation oder Umformsimulation und/oder der oberen Simulation oder Umformsimulation.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens von Simulationen oder Umformsimulationen basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und einer vorgegebenen Variation aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; - Bestimmen (1.8) einer funktionalen Abhängigkeit von Zielgrößen und Materialparametern und/oder Prozessparametern anhand der Simulationen oder Umformsimulationen; - Bereitstellen der Umformergebnisse zumindest teilweise basierend auf der funktionalen Abhängigkeit von Zielgrößen und Materialparametern und/oder Prozessparametern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bestimmen (1.9) mindestens einer stochastischen Verteilung aus der Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern und/oder Prozessparametern; - Durchführen und/oder Auslösen des Durchführens von mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basierend auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen und der mindestens einen stochastischen Verteilung.
Verfahren (2) zur Ermittlung von Umformergebnissen einer durchzuführenden Blechwarmumformung von Metallblechen, insbesondere von Stahlblechen, wobei das Verfahren (2) durch zumindest eine erste Vorrichtung (3.1) durchgeführt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellen (2.3) von Umform- und/oder Prozessrandbedingungen durch die erste Vorrichtung (3.1) an eine zweite Vorrichtung (3.2); - Erhalten (2.4) der von der zweiten Vorrichtung (3.2) bereitgestellten Umformergebnissen an der ersten Vorrichtung (3.1), wobei die Umformergebnisse zumindest teilweise auf mindestens einer Simulation oder Umformsimulation basieren, welche zumindest teilweise auf den Umform- und/oder Prozessrandbedingungen basiert, und wobei ein Erhalten einer Verteilung und/oder Beschreibung von Materialparametern charakteristisch für Umformeigenschaften und/oder temperaturabhängigen Gefügeeigenschaften einer Materialklasse des Metallblechs und/oder ein Erhalten einer Verteilung und/oder Beschreibung von Prozessparametern charakteristisch für die Blechwarmumformung durch die erste Vorrichtung (3.1) zumindest teilweise unterbleibt (2.7).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen Zielgrößen der Blechwarmumformung umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Umform- und/oder Prozessrandbedingungen die Materialklasse umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Bereitstellen (1.1, 2.3) der Umform- und/oder Prozessrandrandbedingungen über eine gesicherte Verbindung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Umformergebnisse (2.5) indikativ für eine Abhängigkeit von einer Reibung beim Blechwarmumformen sind und/oder die Umformergebnisse (2.6) indikativ für eine Abhängigkeit von einer Werkzeugtemperatur beim Blechwarmumformen sind und/oder die Umformergebnisse indikativ für eine zu erwartende Prozesssicherheit, einer Robustheit und/oder Sensitivität der Umformung und/oder Gefügeumwandlungsvorgänge sind.
Verfahren zur Blechwarmumformung eines Metallblechs, insbesondere eines Stahlblechs, zur Herstellung eines warmumgeformten Blechbauteils, wobei die Blechwarmumformung unter Berücksichtigung der nach einem der vorgenannten Ansprüche ermittelten Umformergebnisse durchgeführt und/oder gesteuert wird.