STOFF - Self Teaching of Open-Die Forging Using Fast Models

Das Freiformschmieden ist ein Verfahren der Umformtechnik, dass zur Herstellung von sehr großen Bauteilen z.B. für Kraftwerke oder den Schiffbau genutzt wird. An diese Bauteile werden sehr hohe mechanische Anforderungen gestellt, die durch den Prozess des Freiformschmiedens im Bauteil eingestellt werden müssen. Dies gelingt jedoch nur, wenn während des Schmiedens bestimmte Prozessparameter eingehalten werden. Dazu zählt beispielsweise, dass der Schmiedeblock in einem bestimmten Temperaturintervall geschmiedet wird. Außerdem müssen die oftmals vielen hundert Schmiedehübe, die zur Erzeugung der Bauteilgeometrie erforderlich sind, in einer koordinierten und sinnvollen Strategie durchgeführt werden.

Für die Durchführung von Schmiedungen ist die Kenntnis z.B. der Zwischengeometrien, der Temperatur und der Presskraft erforderlich. Die große Anzahl an frei wählbaren Prozessparametern und die lange Prozessdauer machen jedoch die händische Berechnung sowie die numerische Prozesssimulation mittels FEM beim Freiformschmieden zu einer schwierigen Aufgabe. An dieser Stelle setzen schnelle Prozessmodelle an, die es ermöglichen, nach einer Auslegung des Prozesses innerhalb von wenigen Sekunden die Zielgrößen auswerten zu können. Ein solches Modell, welches am Institut für Bildsame Formgebung (IBF) für das Freiformschmieden entstanden ist, wird innerhalb des Projektes angepasst und didaktisch aufbereitet.  So soll Studierenden ein interaktives Werkzeug an die Hand gegeben werden, mit dem sie am Beispiel des Freiformschmiedens Wechselwirkungen zwischen den Prozessparametern des Produktionsablaufes und den sich einstellenden Produkteigenschaften erarbeiten können. Der Schwerpunkt liegt auf der einfachen und selbsterklärenden Bedienung, die gleichzeitig auch die Grundlagen zur Prozessauslegung beim Freiformschmieden vermitteln soll. Dazu wird eine übersichtliche grafische Ausgabe der Zielgrößen des Prozesses erstellt, so dass es Studierenden möglich ist, die selbst erstellten Prozesse detailliert zu analysieren. Zusätzlich wird eine Funktion in das Programm integriert, die eine automatische Bewertung der Ergebnisse bzw. der Prozessqualität vornimmt und somit den Studierenden unabhängig von ihrem eigenen Urteil Feedback über die Prozessqualität gibt.

Das entstehende Programm STOFF soll insbesondere die Studierenden zum Selbststudium einladen, wobei ein Tutorial mit Beispielaufgaben angeboten wird. Außerdem wird eine Integration in das bestehende Lehrkonzept zum Freiformschmieden am IBF angestrebt. So ist eine Einbindung in die derzeitigen Übungen und in das Praktikum geplant.

Dieses Projekt ist Teil des Exploratory Teaching Space (ETS) der RWTH Aachen und wurde 2014 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Das Projekt wird bis Ende des Sommersemesters 2015 umgesetzt und findet erstmals im Wintersemester 2015/16 Anwendung.

 

ANSPRECHPARTNER/IN

Prof. Dr.-Ing. G. Hirt (RWTH Aachen University)Institut für Bildsame Formgebung

Dipl.-Ing. D. Rosenstock (RWTH Aachen University)
Institut für Bildsame Formgebung

Weitere Informationen finden Sie auf den Seiten des Institutes:
Institut für Bildsame Formgebung (www.ibf.rwth-aachen.de)

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