Virtuelle Absicherung des Umformprozesses von Holz-Oberflächen für Zierteile im Fahrzeug-Innenraum

Abstract

Die dreidimensionale Formgebung von vliesstoffkaschierten Furnieren als Oberflächen von Zierteilen im Fahrzeug-Innenraum erfolgt über einen Umform-prozess. Im folgenden Beitrag werden numerische Methoden zur Vorhersage der Umformbarkeit von Zierteil-Geometrien zur Reduzierung von Material- und Zeitaufwand im Fahrzeugentwicklungsprozess vorgestellt. Das lokale Verformungs- und Versagensverhalten ist stark abhängig von der individuellen Verteilung der Jahrringstruktur, die entsprechend im Modell zu berücksichtigen ist. Dazu wurde eine Mapping-Methode zur Übertragung von Früh- und Spätholz-zonen auf Basis von Grauwertbildern auf Finite-Elemente-Modelle entwickelt. Der eingeführte Modellierungsansatz wurde anhand des Umformprozesses eines Bauteils nach dem gängigen Verfahren der Serienfertigung bei der Merce-des-Benz AG validiert. Die numerische Analyse von digitalen Zwillingen der Umformproben zeigten dabei in hoher Übereinstimmung die charakteristische Faltenbildung, die sich auch in der realen Umformung einstellte.