Titelaufnahme

Titel
Prozessbedingte Einflüsse bei Schweißverbindungen an Fahrwerkskomponenten
Weitere Titel
Process related influences of welding joints on chassis components
VerfasserPetrin, Georg
Erschienen2015
Datum der AbgabeMai 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Fahrwerk / MAG / MSG / Schutzgas / Schweißen / Schweißstruktursimulation / Schweißverfahren / Schweißverzugssimulation / Simufact / Simufact.Welding / Simulation / Stahlbau / Wärmeeinflusszone
Schlagwörter (EN)Chassis / Suspension / MAG / GMAW / shielding gas / welding / structural welding simulation / welding process / welding distortion simulation / Simufact / Simufact.Welding / simulation / steel construction / heat affected zone
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Bei der Ausführung von Schweißprozessen treten unterschiedliche Effekte auf, die einen deutlichen Einfluss auf die Spannungen und den Verzug der Bauteile haben. Da in der Automobilindustrie aus Gewichtsgründen vorwiegend dünnwandige Bleche eingesetzt werden, sind gerade im Fahrwerksbereich die prozessbedingten Einflüsse von Schweißverbindungen besonders interessant und werden daher im Rahmen dieser Arbeit betrachtet.

Um die Auswirkungen des Schweißprozesses auf den Bauteil zu betrachten, wurde das Softwarepaket Simufact.Welding ausgewählt. Dadurch können sämtliche Prozesse der Gefügeumwandlung und die Auswirkungen auf Verzug und Spannungen simuliert und dargestellt werden.

Nach der Betrachtung der nötigen Grundlagen über die in der Arbeit verwendeten Begriffe, Prozesse und Werkstoffe wird die Genauigkeit der Simulationssoftware untersucht. So kann sichergestellt werden, dass die Ergebnisse der Simulation mit der Realität übereinstimmen und die Aussage der Simulationsergebnisse die Realität in ausreichendem Ausmaß widerspiegelt.

Nachdem die Genauigkeit der Simulation validiert wurde, kann mit der Variation und Auswertung unterschiedlicher Schweißparameter fortgefahren werden. Dabei wird ein vereinfachtes Modell verwendet um einen ersten Überblick über die Ergebnisse zu erhalten. Die besonders interessanten Ergebnisse werden anhand einer realen Fahrwerkskomponente weiter im Detail betrachtet. Die Variation der Haltezeit des Bauteils zeigt sich bei dünnwandigen Bauteilen als besonders vorteilhaft im Hinblick auf Spannungen und Verzug.

Sämtliche Ergebnisse der Untersuchungen werden anschließend noch im Detail hinterfragt und interpretiert.

Am Ende der Arbeit wird ein Überblick über den Simulationsprozess bei MAGNA COSMA gegeben. Außerdem wird an dieser Stelle das Potential der Integration der Schweißverzugssimulation in den Prozessablauf diskutiert.

Zusammenfassung (Englisch)

During the execution of a welding process various effects occur, with an obvious influence on plastic strains and distortion. In the automotive industry, mostly blanks with low wall thickness are used, because of weight reduction. Therefore process related influences of welding joints are very interesting especially in the chassis area and will be observed in this thesis.

In order to inspect the welding process related influences of welding joints, the software Simufact.Welding was used. So all the processes of metallurgical phase transformation and their influences on distortion and plastic strains can be simulated and displayed in an appropriate way.

After explaining all basic information about the terms, processes and materials that were used in this thesis, the precision of the simulation software is evaluated. By doing this it can be secured, that all provided results go along with reality sufficiently.

After validating the exactness of the simulation software, variation and analysis of different welding parameters can be done. A simplified model is used to generate a first overview on the effect of the welding process parameters. The most interesting appearing parameters are inspected separately by using the much more complex model of a really existing cassis part. Variation of clamping time appears to be the most positively influencing parameter on both plastic strains and distortion, for welded parts with low wall thickness.

All results of the inspections are discussed and interpreted in detail.

In the end of the thesis an overview of the actual MAGNA COSMA simulation process is given. In this context the potential of integrating the welding process simulation software in the process cycle is discussed.