Konkurrens och komplexitet ökar ständigt inom den globala bilmarknaden. För att skapa konkurrensfördelar behöver företag som verkar på marknaden fokusera på teknikutveckling, vilket i sin tur ökar produkternas värde för konsumenterna. Samtidigt som man utvecklar det tekniska innehållet i sina produkter så är det lika viktigt att utveckla sina tillverkningsprocesser. Välutvecklade tillverkningsprocesser möjliggör produktion av tekniskt avancerade, och attraktiva produkter, till en konkurrenskraftig kostnad.
En viktig process, som denna avhandling fokuserar på, är pressning av plåt. Plåtformningsprocessen simuleras sedan ett par decennium tillbaka med Finita Element (FE) simuleringar. Man kan på så sätt prediktera form, töjningar, tjocklek, återfjädring, rynkor, risk för försträckning och sprickor m.m. En faktor som för tillfället inte inkluderas i näst intill alla plåtformningssimuleringar är elastiska press- och verktygsdeformationer. Detta begränsar möjligheterna att använda plåtformningssimulering för virtuell inprovning och att skapa pålitliga digitala tvillingar. Elastiska deformationer hanteras istället manuellt under, den oftast långa och dyra, inprovningsfasen.
Detta projekt visar på vikten av att inkludera press- och verktygsdeformationer genom simuleringar av verkliga pressverktyg. I de simulerade fallen är det inte möjligt att uppnå bra resultat för inprovning och produktionssupport utan att inkludera verktygsdeformationer i modellen.
CAD-modeller finns för nästan alla pressverktyg idag. Strategier för att inkludera elastiska verktygsgeometrier i simuleringar presenteras. Modellerna är enkla att skapa och snabba att lösa. Kompletta CAD-modeller av pressar är inte lika vanligt. Metoder för att mäta upp pressar och inkludera i simuleringar är därför också presenterade, tillsammans med exempel på andra metoder från vetenskaplig litteratur. En standardiserad metod för plåtformningsindustrin är av intresse.
Simuleringar med elastiska verktyg ger endast pålitliga resultat om plåt och friktion representeras på ett bra sätt. Speciellt friktion är starkt beroende av verktygsdeformationer då kontakttryck är en viktig faktor i friktionsmodeller. Material- och friktionsmodeller vilar på väl fungerande metoder för karaktärisering utifrån god experimentell data.
Plåtformningssimuleringar med elastiska verktyg, tillsammans med pålitliga modeller av plåtmaterial och friktionssystem, har en stor potential att reducera ledtiden för pressverktyg. Dessa metoder kommer också att vara viktiga i skapandet av digitala tvillingar av verktyg och pressar.