Vorhersage der Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften geschmiedeter Bauteile durch FEM‐Simulation

Im Rahmen dieser Studie werden FEM‐Modelle und Unterprogramme vorgestellt, die vor allem zur Lösung werkstoffbezogener Problemstellungen bei der Auslegung komplexer Gesenkschmiedeprozesse mit integrierten Erwärmungs‐ und Abkühlvorgängen beitragen. Aufbauend darauf werden Vorhersagen der zu erwartenden Bauteileigenschaften ermöglicht. Auf der Grundlage von physikalischen und empirischen Gleichungen, die das Austenitisierungsverhalten, die Gefügeumwandlung, die Korngrößenentwicklung sowie den umformbedingten Faserverlauf numerisch beschreiben, wurden Unterprogramme entwickelt und in kommerzielle FEM‐Programme implementiert. Nach der experimentellen Verifizierung der numerischen Ergebnisse anhand von Stauchversuchen und aus der Schmiedewärme durchgeführten Abkühlungsprozessen erfolgte exemplarisch die numerische Analyse des Präzisionsschmiedeprozesses eines geradverzahnten Zahnrades.