1991 - 2002
Die vollautomatisierte mathematische Modellierung von Schmiedeprozessen unter Betriebsbedingungen wurde mit Erscheinen des ersten kommerziellen Programms FORM-2D verfügbar, das im Jahre 1991 erstellt wurde.
Die Entwicklung von FORM-2D basierte auf folgender Aufgabenstellung:
- Das Programm muss ohne spezielle Kenntnisse numerischer Methoden bedienbar sein
- Die Simulation muss genaue Ergebnisse, unabhängig von der Qualifikation des Benutzers, garantieren
- Die schnelle Modellierung muss nicht mit teuren Workstations durchgeführt werden
FORM-2D im Jahre 1994Das war besonders wichtig, weil damals die Programme der Wettbewerber nur unter Verwendung teurer Workstations möglich waren, die mit UNIX arbeiteten und hohe Klassifikationen im Bereich der Finite-Elementen-Methode voraussetzten, da sie manuelle Eingaben des Netzes erforderten. FORM-2D arbeitete mit MS-DOS und ermöglichte die Simulation des achsensymmetrischen und flachen Werkstoffflusses. Das Programm berechnete effektiv den Deformations- und Spannungszustand des Werkzeuges. FORM-2D arbeitete mit MS-DOS und ermöglichte die Simulation des achsensymmetrischen und flachen Werkstoffflusses.
Das Programm berechnete effektiv den Deformations- und Spannungszustand des Werkzeuges. In FORM-2D waren innovative Ideen realisiert, die die Entwicklung in diesem Bereich für Jahre im Voraus bestimmten. Erstens wurden dreieckige Elemente hoher Ordnung verwendet, deren krummlinige Grenzen die komplizierten Oberflächen der Schmiedeteile und der Werkzeuge, gemessen an linearen Elementen, viel genauer beschreiben. Zweitens- als Hauptgrundsatz- wurde angenommen, dass Nutzer nicht in den Berechnungsprozess eingreifen muss. Dafür wurden effektive Methoden der automatischen FE-Vernetzung realisiert. Basierend auf adaptiven Methoden des Netz-Generators erzeugte das Netz verschiedene Parameter, die die Genauigkeit der Berechnung in jedem Punkt beeinflussen können (geometrische Form, Gradienten der Felder usw.). Das ermöglichte es, optimale Netze zu erzeugen, in denen die Elemente maximal effektiv verteilt sind. Die hohe Geschwindigkeit der Algorithmen erlaubte es, das Netz im Laufe der Simulation neu zu vernetzen.
Die Premiere des Programms FORM-2D fand im Verlauf eines unabhängigen Benchmark-Testes statt, der im Rahmen der internationalen Konferenz „Metal Forming Process Simulation in Industry“ in Baden-Baden am 28.-30. September im Jahre 1994 durchgeführt wurde. Unerwartet und erfreulicherweise zeigte FORM-2D eines der besten Ergebnisse, sowohl in Genauigkeit als auch in Geschwindigkeit der Simulation. Damals war FORM-2D das einzige Programm, das auf PCs arbeiten konnte. Ein klares Interface, sicheres Arbeiten und eine hohe Genauigkeit der Ergebnisse mit FORM-2D haben schnell Anerkennung und Nutzung in zahlreichen Unternehmen gefunden.
1998 – 2002
QForm im Jahre 1998Der nächste Schritt der Programmentwicklung war die Erzeugung der Software QForm im Jahre 1998. QForm war ein komplett objektorientiertes und tief integriertes System, das mit Windows arbeitete. Die Software wurde neuprojektiert- dabei wurden modernste Programmierungstechnologien verwendet. Das Ergebnis überstieg alle Erwartungen. Erstmalig auf der Messe Forging International in Birmingham im Mai 1998 vorgestellt erzeugte QForm sehr großes Interesse. Das Interface wurde grundlegend geändert: es wurde vollständig interaktiv. Das umgeformte Werkstück und die Werkzeuge wurden als 3D-Grafik dargestellt, dabei änderte sich die Form des Werkstückes kontinuierlich im Laufe der Simulation. Die Nutzer konnten die Simulationsergebnisse noch während der Simulation betrachten.
Die Nutzer bekamen die Möglichkeit, automatisch die ganze Fertigungskette mit allen Umformschritten und Abkühlungs- und Erwärmungsoperationen zu berechnen. Die Entwicklung des Finite-Elementen-Kernes gestattete eine effektive Simulation der Faltenbildung und die Verfolgung der Bewegung von Falten in weiteren Umformschritten.
