Konzepte zur Simulation der Rißinitiierung an der Werkzeugoberfläche

Zusammenfassung

Bei der konstruktiven Auslegung von Umformwerkzeugen gegen vorzeitiges Bruchversagen ist es in der heutigen Praxis üblich, die Betriebssicherheit der beteiligten Werkzeugaktivelemente unter Heranziehung empirischer Auslegungsfaktoren zu überprüfen. Die zu erwartende maximale Werkzeugbelastung wird hierbei z.B. als Funktion des betreffenden Umformgrades, der Werkzeugwerkstoff mit Hilfe der Druckfestigkeit des verwendeten Materials (R _p0.2 ) oder die vorliegende Werkzeuggeometrie z.B. in Form eines gegebenen Durchmesserverhältnisses beerücksichtigt. Entsprechende Vorschläge sind durch die Konstruktionsrichtlinien von VDI oder ICFG /37-41/ gegeben. Bestehende numerische Auslegungskriterien beruhen vielfach gleichermaßen auf diesen empirischen Grundlagen /32,58,59/. Es bedarf allerdings keiner größeren Erklärung, daß mit einer derart vereinfachten Vorgehensweise das Werkzeugverhalten nur näherungsweise unter statischen Lastbedingungen hinsichtlich des Überlastbruchs kontrolliert werden kann. Eine Abschätzung des Ermüdungsbruchverhaltens ist auf diese Weise keinesfalls zuverlässig möglich.