Für die Einhaltung von Toleranzen bei der Blechteilefertigung ist die genaue Kenntnis des elastischen Rückfederns beim Tiefziehen, Beschneiden und Stanzen von großer Bedeutung. Die derzeit am Markt verfügbaren Simulationsprogamme erlauben aber nur eine begrenzte Genauigkeit bei der Simulation der Rückfederung. Im folgenden Beispiel wird demonstiert, dass mit FE-Verfahren in Verbindung mit speziellen Werkstoffgesetzen das Rückfedern zuverlässig beschrieben werden kann.
Als Beispiel wird das Tiefziehen von Hutprofilen gewählt. Beim Tiefziehen von Hutprofilen treten Rückfederungseffekte besonders ausgeprägt auf. Moderne Leichtbauwerkstoffe zeigen dabei tendenziell eine höhere Neigung zum Rückfedern als klassische Karrosseriestähle.
Für die Simulation werden Kontinuumselemente verwendet. Bei sehr kleinen Ziehradien sind Schalenelemente nicht mehr in der Lage, die Spannungsverteilung über der Blechdicke genau genug zu berechnen.
Im Experiment wird festgestellt, dass für sehr kleine Ziehradien das Rückfedern in die entgegengesetzte Richtung erfolgt wie für große Ziehradien. Der eine Fall mit als "curl-in" bezeichnet, der andere Fall als "curl-out". Den Übergang zwischen "curl-out" und "curl-in" können Kontinuumselemente abbilden, derzeit gängige Schalenelemente dagegen nicht.
Mit den oben gezeigten FE-Modellen wurde die Eignung verschiedener Werkstoffgesetze für Rückfederungssimulationen untersucht. Die Untersuchungen ergeben, dass mit fortgeschrittenen Werkstoffgesetzen eine quantitativ zuverlässige Beschreibung von Rückfederungseffekten möglich ist, auch für sehr kleine Ziehradien. Die Wahl des Verfestigungsgesetzes und die Anpassung der Modellparameter ist hierbei entscheidend.
Das Bild zeigt ein Hutprofil, bei dem die Prozessparameter (Ziehradien, Niederhalterkräfte) gerade so eingestellt wurden, dass praktisch kein Rückfedern eintrat. Das kombiniert isotrop-kinematisch Modell beschreibt das Umform-Experiment gut. An der Übertragung des Ansatzes auf größere und komplex geformte Bauteile wird gearbeitet.