Skip to main content
Erschienen in: Production Engineering 3-4/2019

18.02.2019 | Computer Aided Engineering

FE-simulation method for a flexible clamping technology for Body in White assemblies

verfasst von: Felix Bauer, Alexandra Werber

Erschienen in: Production Engineering | Ausgabe 3-4/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Due to the growing number of derivatives and the rising demand for electric vehicles, flexibility in automotive production becomes more and more important. The use of running clamping technology enables flexible clamping of remote laser welded Body in White assemblies. Although the process design for this new technology is challenging, no digital process design method is available. The finite element (FE) process simulation offers an opportunity to reduce time- and cost-intensive experiments during the part and process design phase. In this article, a new and comprehensive FE-simulation method for running clamping technology is presented. The clamping simulation is validated with experiments using L-specimens. Therefore, the clamping forces required to close the gap between part flanges are evaluated. Further, the clamping and mechanical joining simulation of a Body in White assembly is validated by comparing the resultant joint gaps. The capability of the simulation method is demonstrated by a numerical investigation of the influences of process parameters on the resultant joint gaps. The parameters that were investigated are geometrical inaccuracies, applied clamping force and design of the clamping device. The results obtained indicate that higher geometrical inaccuracies of parts can be accepted when using clamping devices with clamping supports.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Al-Zaher A, ElMaraghy W, Pasek ZJ (2012) Enabling car body customization through automotive framing systems design. In: ElMaraghy HA (ed) Enabling manufacturing competitiveness and economic sustainability: proceedings of the 4th international conference on changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV2011), Montreal. Springer, Berlin, pp 445–451 Al-Zaher A, ElMaraghy W, Pasek ZJ (2012) Enabling car body customization through automotive framing systems design. In: ElMaraghy HA (ed) Enabling manufacturing competitiveness and economic sustainability: proceedings of the 4th international conference on changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV2011), Montreal. Springer, Berlin, pp 445–451
2.
Zurück zum Zitat MirRashed S, Mehr MR, Missler-Behr M et al (2016) Analyzing the causes and effects of complexity on different levels of automobile manufacturing systems. In: 21th IEEE conference on emerging technologies and factory automation (ETFA) MirRashed S, Mehr MR, Missler-Behr M et al (2016) Analyzing the causes and effects of complexity on different levels of automobile manufacturing systems. In: 21th IEEE conference on emerging technologies and factory automation (ETFA)
3.
Zurück zum Zitat Buehrle J, Bea M, Brockmann R (2013) Laser remote process technology on automotive manufacture. In: Proceedings of the FISITA 2012 world automotive congress: volume 11: advanced vehicle manufacturing technology, vol 199. Springer, Berlin, pp 89–97 Buehrle J, Bea M, Brockmann R (2013) Laser remote process technology on automotive manufacture. In: Proceedings of the FISITA 2012 world automotive congress: volume 11: advanced vehicle manufacturing technology, vol 199. Springer, Berlin, pp 89–97
4.
Zurück zum Zitat Rippl P (1994) Industrieroboter zum Laserstrahlschweißen und -schneiden in der Fahrzeugindustrie. Eur Laser Mark 94:216–230 Rippl P (1994) Industrieroboter zum Laserstrahlschweißen und -schneiden in der Fahrzeugindustrie. Eur Laser Mark 94:216–230
5.
Zurück zum Zitat Goettsch U, Goth K, Lamping D et al (2015) Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen (DE102015006421 A1) Goettsch U, Goth K, Lamping D et al (2015) Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Bauteilen (DE102015006421 A1)
6.
Zurück zum Zitat Lamping D (2017) Weiterentwicklung des Remote-Laserschweißens für das flexible Verbinden von Aluminium in der Großserie. Band 128. In: Hahn O, Meschut G (eds) Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik. Shaker Verlag, Herzogenrath Lamping D (2017) Weiterentwicklung des Remote-Laserschweißens für das flexible Verbinden von Aluminium in der Großserie. Band 128. In: Hahn O, Meschut G (eds) Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik. Shaker Verlag, Herzogenrath
7.
Zurück zum Zitat Gilles R, Olivier D, Pascal V et al (2008) Welding of Steel Sheets, With and Without Surface Treatments. In: Blondeau R (ed) Metallurgy and mechanics of welding. ISTE, London, pp 279–312 Gilles R, Olivier D, Pascal V et al (2008) Welding of Steel Sheets, With and Without Surface Treatments. In: Blondeau R (ed) Metallurgy and mechanics of welding. ISTE, London, pp 279–312
8.
Zurück zum Zitat Roll K, Lemke T, Wiegand K (2005) Possibilities and strategies for simulations and compensation for springback. In: Proceedings of the 6th international conference and workshop on numerical simulation of 3D sheet metal forming process (NUMISHEET), pp 295–302 Roll K, Lemke T, Wiegand K (2005) Possibilities and strategies for simulations and compensation for springback. In: Proceedings of the 6th international conference and workshop on numerical simulation of 3D sheet metal forming process (NUMISHEET), pp 295–302
9.
Zurück zum Zitat Kästle C (2016) Simulationsmethode zur Beurteilung der Maßhaltigkeit von rollgefalzten Karosseriebaugruppen im Zusammenbau. Dissertation. Universität Stuttgart Kästle C (2016) Simulationsmethode zur Beurteilung der Maßhaltigkeit von rollgefalzten Karosseriebaugruppen im Zusammenbau. Dissertation. Universität Stuttgart
10.
Zurück zum Zitat Roll K (2008) Simulation of sheet metal forming—neccessary developments in the future, vol 7. LS-DYNA Anwenderforum, Bamberg, pp 59–68 Roll K (2008) Simulation of sheet metal forming—neccessary developments in the future, vol 7. LS-DYNA Anwenderforum, Bamberg, pp 59–68
11.
Zurück zum Zitat Kästle C, Liewald M (2014) Virtual production planning and dimensional accuracy prediction of sheet metal components in the bodyshell work. In: Bargende M, Reuss H-C, Wiedemann J (eds) 14. Internationales Stuttgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, pp 227–239 Kästle C, Liewald M (2014) Virtual production planning and dimensional accuracy prediction of sheet metal components in the bodyshell work. In: Bargende M, Reuss H-C, Wiedemann J (eds) 14. Internationales Stuttgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, pp 227–239
13.
Zurück zum Zitat Arroyo A, Pérez I, Gutierrez M et al (2010) Roller hemming: a new simulation model for the automotive industry. In: Hinduja S, Li L (eds) Proceedings of the 36th international MATADOR conference. Springer, London, pp 83–86 Arroyo A, Pérez I, Gutierrez M et al (2010) Roller hemming: a new simulation model for the automotive industry. In: Hinduja S, Li L (eds) Proceedings of the 36th international MATADOR conference. Springer, London, pp 83–86
15.
Zurück zum Zitat Loose T (2014) Coupled simulation of forming and welding with LS-DYNA for the design of distortion-compensation, vol 13. LS-DYNA Forum, Bamberg Loose T (2014) Coupled simulation of forming and welding with LS-DYNA for the design of distortion-compensation, vol 13. LS-DYNA Forum, Bamberg
20.
Zurück zum Zitat Rosenschon M, Suttner S, Merklein M (2015) Evaluation of kinematic hardening models for multiple stress reversals under continuous cyclic shearing and multi-step bending. In: 10th European LS-DYNA conference, Würzburg Rosenschon M, Suttner S, Merklein M (2015) Evaluation of kinematic hardening models for multiple stress reversals under continuous cyclic shearing and multi-step bending. In: 10th European LS-DYNA conference, Würzburg
21.
Zurück zum Zitat Wieland M, Kaupper M, Merklein M (2013) Umform- und Rückfederungssimulation von Leichtbauwerkstoffen—Vergleichende Betrachtung von Zug-Druck- und Wechselbiegeversuchen zur Berücksichtigung des Bauschinger-Effekts. Tagungsband T36 des 33. EFB-Kolloquiums Blechverarbeitung, pp 347–357 Wieland M, Kaupper M, Merklein M (2013) Umform- und Rückfederungssimulation von Leichtbauwerkstoffen—Vergleichende Betrachtung von Zug-Druck- und Wechselbiegeversuchen zur Berücksichtigung des Bauschinger-Effekts. Tagungsband T36 des 33. EFB-Kolloquiums Blechverarbeitung, pp 347–357
22.
Zurück zum Zitat Livermore Software Technology Corporation (2016) LS-DYNA R9.0 keyword manual, vol II Livermore Software Technology Corporation (2016) LS-DYNA R9.0 keyword manual, vol II
Metadaten
Titel
FE-simulation method for a flexible clamping technology for Body in White assemblies
verfasst von
Felix Bauer
Alexandra Werber
Publikationsdatum
18.02.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Production Engineering / Ausgabe 3-4/2019
Print ISSN: 0944-6524
Elektronische ISSN: 1863-7353
DOI
https://doi.org/10.1007/s11740-019-00890-7

Weitere Artikel der Ausgabe 3-4/2019

Production Engineering 3-4/2019 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.