Algorithmische Vorformoptimierung

Abstract

Kurzfassung Ziel einer Vorformoptimierung ist die Auslegung einer Geometrie für ein Schmiedeteil, die eine vollständige und faltenfreie Ausformung ermöglicht. Zusätzlich stehen die Maximierung des Umformgrades sowie die Minimierung der im Bauteil auftretenden Umformkräfte und der Werkzeugbelastung im Fokus. Die erfolgreiche Auslegung der Stadienfolge für einen Schmiedeprozess ist derzeit maßgeblich abhängig von dem Erfahrungswissen des Konstrukteurs. Um die Auslegung einer Vorform zu vereinfachen und die Entwicklungszeit für eine Stadienfolge zu verkürzen, sollen die zeit- und arbeitsintensiven Trial-and-Error-Verfahren im Konstruktions- und Simulationsprozess in Zukunft mittels stochastischer Optimierungsverfahren unterstützt werden. Im diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, der die Optimierung der Vorform durch die Kopplung von Umformsimulationen auf Basis der Finiten-Elemente-Methode mit einem Evolutionären Algorithmus realisiert.

Bionik in der Produktion – Innovation und Evolution

“…Emissionsarme, energieeffiziente Produktionsverfahren und der Ersatz aufwändiger konventio neller Produktionsverfahren durch einfachere Verfahren erfordern innovative Ideen, zu denen auch die Biologie beitragen kann. Anwendungen evolutionärer Algorithmen in der Produktion sind zum Beispiel bei der Aus legung der Stadienfolgen für das Gesenkschmieden [11], bei der Positionierung und Gestaltung von Temperiersystemen [12], beim Entwurf von Tiefziehwerkzeugen [13] oder bei der Optimierung von Produktionsplänen [14] [18]. Sie finden ebenso Einsatz bei der Konstruktion von Produkten (Bild 4) wie auch von Produktionsmaschinen, zum Beispiel zur Erhö-hung der Prozessstabilität.…”