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FORGE® NxT für die Automobilindustrie

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Angesichts sich häufig ändernder Vorschriften und Gesetze ist die Automobilindustrie gefordert, durch ständige Innovationen das Gewicht ihrer Produkte und den Treibstoffverbrauch weiter zu reduzieren, ohne dabei jedoch die Leistungsfähigkeit der Produkte zu beeinträchtigen. Seit 30 Jahren unterstützt TRANSVALOR die Automobilindustrie bei dieser Aufgabe mit der Simulationssoftware FORGE®. Aus dieser nachhaltigen Zusammenarbeit mit den Herstellern der Schmiedeteile und auch direkt mit den Automobilherstellern ist ein Spitzenprodukt für Simulationsaufgaben in der Automobilindustrie entstanden.

Mit seinen zahlreichen neuen Funktionalitäten, die sich aus diesem umfassenden Erfahrungsschatz entwickelt haben, ist FORGE® NxT heute ein unverzichtbares Werkzeug für jedes Unternehmen, das sich mit der Konstruktion von Schmiedeteilen, wie Pleuelstangen, Kurbelwellen, Nockenwellen, Antriebswellen, Getrieberäder, Lenkachsenschenkel, Querlenkerarme oder Fahrzeugräder, beschäftigt.

Aufgrund seiner herausragenden Funktionalitäten ist FORGE® NxT die erste Wahl, wenn es darum geht, ein Bauteil gleich beim ersten Anlauf richtig zu konstruieren, die Zahl der Versuche mit Teilen im natürlichen Maßstab zu reduzieren, Material- und Energiekosten zu sparen, Werkzeugstandzeiten zu verlängern und die Konstruktionsphase sowie die Zeit bis zur Marktreife zu verkürzen.

"Durch die Anwendung der FORGE® Software entstehen der Hirschvogel Automotive Group sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile. Der Nachweis dafür wurde kürzlich nicht nur mittels monetärer Kriterien sondern auch auf nicht-monetärer Basis erbracht. Zumal in der heutigen Zeit viele Unternehmen zunehmend nachhaltige Lösungen anstreben, erscheint es erwähnenswert, dass sich die Zusammenarbeit zwischen Hirschvogel und Transvalor inzwischen auf einen Zeitraum von mehr als zehn Jahren erstreckt. In dieser Zeit hat sich zwischen den beiden Unternehmen - aus Hirschvogel-Sicht - eine außerordentlich gute Kunden-Lieferantenbeziehung entwickelt."

Jochen Heizmann
Forschung & Entwicklung
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Denklingen, Deutschland

"First time right" - Beim ersten Anlauf gleich

die richtige Konstruktion

FORGE® NxT ermöglicht innerhalb kurzer Zeit einen genauen Einblick in Ihr Produkt und kann dank seiner Fähigkeit, die Endgeometrie, Falten/Überlappungen, den Kornfluss, Unterfüllungen und überschüssiges Material genau vorherzusagen, den gesamten Schmiedeprozess validieren.

FORGE® NxT bietet darüber hinaus einzigartige Verfolgungsfunktionen. Ohne großen Aufwand können über den gesamten Schmiedeprozess hinweg bis zur Endgeometrie Unterhautdefekte, Scherungen oder Mittellinien aus der Gussherstellung lokalisiert werden. Durch die Rückverfolgung ist es zudem möglich, zum Beispiel den letzten Schmiedegrat im Einsatzblock zu lokalisieren.

Die Scherfläche des Rohlings, hier am Beispiel einer Pleuelstange, kann über den gesamten Verformungsprozess verfolgt werden: vom Rundkneten über Kantenschneiden und bis zu Blocker und Finisher kann sie in der endgültigen Form lokalisiert werden. Dies wird in dem Video oben dargestellt.

 

 

Auswahl der Ausrüstung und Verlängerung

der Werkzeugstandzeiten

FORGE® NxT ermöglicht die genaue Vorhersage der Presskraft. Auf dieser Grundlage kann das jeweils am besten geeignete Werkzeug bestimmt werden.

Vorhersage der Schmiedelast in der letzten Schmiedestufe

 

Dank der Werkzeuganalysefunktion kann FORGE® NxT Werkzeugstandzeiten vorhersagen, analysieren und verlängern – und somit Werkzeugkosten sparen. Zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Prozesses können für alle Werkzeuge Faktoren wie Spannungsverteilung, Abrasionsverschleiß, Umformung, Temperatur und Beschädigungsgrad vorhergesagt werden.

Vorhersage des Reibungsverschleißes an einem Stempel (Hatebur Umformmaschinen AG).
Gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Realität.

 

Materialeinsparungen

TRANSVALOR hält eine Vorreiterrolle im Bereich der vollautomatischen Optimierung, mit dem Ziel die Masse des eingesetzten Schmiedeblockes zu reduzieren. Für die Automobilindustrie mit ihren großen Produktionsmengen ist dies von großem Nutzen. Das folgende Beispiel stammt von einem unserer Kunden. An einem rechteckigen Einsatzblock konnte das Gewicht um 9% reduziert werden. Bei den Tausenden von produzierten Teilen bedeutet dies ein erhebliches Einsparpotential.

Automatisch erzielte Gewichtseinsparung von 9% an einem Schmiedeblock (Welle eines Nutzfahrzeugs). Gratmuster vor (in rot) und nach der Optimierung (in blau).


Ein weiteres Beispiel für Materialeinsparungen finden Sie unter ARAI.

 

Verkürzte Konstruktionsphase

Dank seiner beispiellosen Parallelrechenkapazität hilft FORGE® NxT, die Konstruktionsphase zu verkürzen. Während der gesamten Rechenzeit ist höchste Beschleunigung garantiert, da alle Stufen, d.h. thermomechanische Berechnungen, Remeshing und Mapping, parallel ausgeführt werden.

Beschleunigungsdiagramm für eine dreistufige Simulation des Schmiedevorgangs für eine Pleuelstange


Durch Integration innovativer, eingebetteter numerischer Rechenmethoden können mit FORGE® NxT inkrementell geschmiedete Automobilteile konstruiert werden. Dieser Prozess erfordert große Rechenkapazitäten. Mit der neuen dualen Vernetzungstechnik wird die Rechenzeit erheblich reduziert, so dass auch Teile wie Drehgesenk geschmiedete hohle Nutwellen mit Hilfe von FORGE® NxT konstruiert werden können.

Simulation einer kalt geformten Hohlwelle durch Rundkneten. Diese Art von CPU herausfordernder Simulation wurde dank der Dual-Mesh-Methode erreicht.

 

 

 

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