Werkzeuge für das Walzprofilieren und für die Rohrherstellung –
COPRA® FEA RF Software
Erste Vorstellung der neuen Version "COPRA® FEA RF 2009"

data M stellt auf der Tube 2008 Messe in Düsseldorf (vom 31. März bis 4. April) die neue Version der Finite Elemente Simulation für den Rollform Prozess – COPRA® FEA RF 2009 vor.

Als Mitte der Neunziger des letzten Jahrhunderts die ersten Schritte in der Entwicklung gemacht wurden, träumten wir noch davon was die Simulationstechnologie eines Tages leisten kann. Heute sind diese Träume wahr geworden. COPRA® FEA RF hilft den Rollform Prozess zu verstehen, Probleme zu verfolgen und eine zielgerichtete Optimierung zu machen. Selbstverständlich entwickelt sich auch die Rollform Technologie weiter, so dass auch in Zukunft die Funktionalität der FEA Software erweitert wird.

COPRA® RF 2009 erscheint in einer neuen Ausgabe und mit einer Vielzahl an neuen Möglichkeiten für die Simulation von rollgeformten Rohren und Profilen.

Diese neue Version liegt näher an der Realität als alle bisher dagewesenen Simulations- und Analyse Software Lösungen. Aber – nicht nur die FE Analyse Software, sondern auch unser bekanntes Konstruktionspaket COPRA® RF ist verbessert worden (siehe unten). Ein Beispiel ist die Handhabung der Linealeinformungsfunktionen und die Schnittstellen zu 3D CAD/CAM Systemen, wie Inventor und SolidWorks.



Bild 1: FEA_RF_Rotation.tif:
Abb. eines Modells mit Reibung / rotierenden Rollen:
§ Angetriebene Rollen mit bestimmter Drehgeschwindigkeit (lila Pfeile)
§ Rotierende Zwischenrolle, angetrieben durch das Blech (grün gestreift)
§ Schweißen und desaktivieren der Schweißzugabe
§ Ziehstein (mit Reibung) für verbesserten Umformprozess

l Modell mit angetriebenen Rollen
Bis zur Version 2007 arbeitete COPRA® FEA RF ohne Reibung und die Rollen waren fest. Dies hat Vorteile in der Beurteilung der Qualität der Konstruktion, aber zusätzliche Aspekte wie eine Vergrößerung des treibenden Durchmessers, Längsdehnungen oder Lochänderungen im Band durch unterschiedliche Geschwindigkeiten werden nicht berücksichtigt. Mit COPRA® FEA RF 2009 ist es nun möglich automatisch ein FEA Modell mit rotierenden Rollen und Reibung zu erzeugen.



Bild 2: FEA_RF_Dialog.tif:
Einfache Eingabe der Maschineneinstellungen: angetriebene / nichtangetriebene Achsen, Drehgeschwindigkeit für angetriebene Achsen, Übersetzungsverhältnis, Reibungsverhalten

• Einfache Eingabe der Maschineneinstellungen: angetriebene / nichtangetriebene Achsen, Drehgeschwindigkeit für angetriebene Achsen, Übersetzungsverhältnis, Reibungsverhalten, etc.
• Zeigt die Längung des Rohrs während der Umformung und Kalibrierung, z.B. beim Schrittweisen vergrößern des Rollendurchmessers
• Ermittlung der Unterschiede im Verhalten zwischen angetriebenen Unter- / Oberrollen und nur angetriebenen Unterrollen
• Zeigt das Zug- und Bremsverhalten von angetriebenen Rollen. Die Simulation wird unter anderem zeigen, ob die Gefahr besteht, dass sich das Profil fest fährt
• Mängel verursacht durch z.B. unterschiedliche Positionen des treibenden Durchmessers werden sichtbar
• Kontrolliert das Bremsverhalten nicht angetriebener Rollen
• Ermittelt die Profiliergeschwindigkeit als eine Funktion der Rotation und Reibungsdaten
• Ermittelt die Rotationsgeschwindigkeit nicht angetriebener Achsen
• Ermittelt das Antriebsdrehmoment der angetriebenen Achsen
• Die Berechnung einer Simulation mit rotierenden Rollen und Reibung ist speziell bei dünnwandigen Rohren interessant, bei denen es einen großen Unterschied machen kann, wenn eine Station etwas zu stark schiebt und der kontinuierliche Zug im Band nicht über die komplette Anlage erreicht werden kann.



Bild 3: FEA_RF_Durchmesser.tif:
Bestimmung des Transportdurchmessers durch Vergleich des vorwärts und rückwärts Schlupfs zwischen den Rollen und dem Profil

l Anzeige der Umformkräfte
Einfache Ermittlung der Verteilung der auftretenden Kräfte z.B. in den Haupt- und Zwischengerüsten, aber insbesondere auch in den Messer- und Kalibriergerüsten durch die Anzeige der Kräfte durch Pfeile. Länge, Farbe und Richtung der Pfeile geben Auskunft wie sich die Kräfte über den Umfang des Rohres verteilen.

l Verbesserter Schweißprozess
Der Schweißprozess kann nun auch bei unsymmetrischen Profilen und mit mehr als einem Prozessor berechnet werden. Das unsymmetrische Schweißen kann mit oder ohne Berücksichtigung der Schweißzugabe berechnet werden.

l Erweiterte "restart" Möglichkeiten
Jetzt ist es auch möglich einen Neustart während der Simulation der Kalibriergerüste (z.B. bei "Round-to-Shape") vorzunehmen, auch wenn von einem Rundrohr ausgegangen wird (also wenn das Startgerüst der Originalsimulation nicht das flache Band war).

l Alternativen für Dünnwandrohre
Mit COPRA® FEA RF 2009 gibt es eine Möglichkeit die Berechnungszeit weiter zu verkürzen – Interessant für extrem dünnwandige oder lange Bleche.

l Multiprozessorfähigkeit
Für COPRA® FEA RF 2009 sind 2 Optionen für parallele Verar-beitung verfügbar. Eine ist die parallel_2 Lizenz, sie erlaubt die Berechnung einer Simulation mit 2 Prozessoren. Dies reduziert die Rechenzeit um bis zu 40%. Die 2. Option ist eine parallel_4 Lizenz, sie reduziert die Rechenzeit um bis zu 65%.

l Erweiterte Export Funktionen
IGES und DXF Schnittstellen für den Export der Simulationsergebnisse nach z.B. Inventor oder AutoCAD. Nicht nur die 2D Querschnitte werden exportiert, sondern auch das komplette 3D verformte Blech.

COPRA® RF Software – neue Funktionen werden auf der Tube 2008 gezeigt

l Linealeinformung
Die Konstruktion eines Lineals kann sehr einfach erledigt werden, das Ergebnis wird automatisch für die Simulation vorbereitet. Zudem verbessert es die Qualität der Rohreinformung, die Simulation hilft z.B. Absenk- und Linealeinstellungen zu optimieren.

l SolidWorks Schnittstelle
Neben der Inventor Schnittstelle präsentiert data M auch eine Schnittstelle für SolidWorks. Sie erlaubt eine Rollenkonstruktion direkt nach SolidWorks zu übertragen, wo diese dann vervollständigt werden kann, z.B. durch hinzufügen der Gerüste, Werkzeughalter für Zubehörrollen oder ähnlicher zusätzlicher Apparatur.