Gestaltvorhersage und -verbesserung beim Umformen und Zusammenbau von nicht-runden Rohren

Bei der Reduzierung von CO₂-Emissionen hat eine Verringerung der Ausschussquote bei der Herstellung eine hohe Priorität. Hierzu wurden im Rahmen dieses Projekts die umformtechnische Prozesskette (Kalibrieren und Aufweiten, s. Bild) und die Verformung aufgrund des Füllvorgangs mit einer ummantelten Keramik (s. Bild) von nicht-runden Abgaskomponenten numerisch analysiert. Eine Herausforderung hierbei war es unbekannte bzw. variable Prozessparameter in der Simulation angemessen zu berücksichtigen. Die Prozessabbildung wurde dahingehend entwickelt, dass die mechanische Umformung in der FEM-Software die resultierende Gestalt in erforderlicher Güte vorhersagt. Zur Abbildung des Füllvorgangs wurde aufgrund der großen Fertigungstoleranzen eine Simulation mit einem Ersatzdruck entwickelt. Dieser kann aus gegebenen Messdaten und mit Hilfe eines eigens geschriebenen-Programmes in der FEM-Software aufgeprägt werden. Der Einfluss des Füllvorgangs konnte durch diesen Ansatz mit der gewünschten Genauigkeit vorhergesagt werden.