Materialversagen ist das am häufigsten vorkommenden Problem bei der Auslegung eines Umformwerkzeuges und macht eine Veränderung in der Methode unabdingbar. Materialversagen kann simulativ besonders in der Volumensimulation mit einer sehr hohen Treffsicherheit vorgesagt werden und die visuelle Darstellung wie es zum Versagen kommt hilft bei der Verbesserung der Methode. Wir unterscheiden die 4 Versagensarten
Rissbildung:
Ein Riss entsteht durch starke Dehnung des Bleches. Das Blech dünnt zunächst stark aus und bei weiterer Zugbelastung schnürt es lokal ein und reißt schließlich. Risse sind die häufigste Versagensart bei Ziehwerkzeugen. Typischerweise treten Risse bei einem tiefgezogenen Bauteil in der Nähe des Stempelradius auf. Zur Vermeidung von Rissen muss der Materialfluss im Bauteil verbessert werden, beispielsweise durch
Kantenriss:
Die Kante eines Bleches wird bei der Beschneidung des Bleches beim Trennvorgang beschädigt und ist deshalb anfälliger für Materialversagen als andere Bereiche. Das Umformvermögen ist besonders bei schergeschnitten aber auch bei lasergeschnittenen Bauteilen stark reduziert. Typische Gegenmaßnahmen sind die
Biegeversagen:
Ein gebogenes Blech wird auf der Außenseite gedehnt und auf der Innenseite gestaucht. Ein Biegeversagen entsteht in der Außenphase und schreitet nach innen fort. Als Vorstufe des Biegeversagens raut das Blech auf, es bildet sich eine Oberflächenbeschädigung, die sogenannte Orangenhaut. Das Biegeversagen wird ausschließlich in der Volumensimulation erkannt, da hier die Abbildung entlang der Blechdicke entscheidend ist.
Scherversagen:
Wird eine Stelle im Blech in eine Richtung stark komprimiert, in die andere Richtung jedoch gedehnt, so kann es zum Scherversagen kommen. In der Praxis tritt Scherversagen ausschließlich bei hochfesten Stählen auf. Ein typisches Beispiel hierfür ist ein Versagen im Einzug des Bleches beim Tiefziehen einer Wanne. Da zur Erkennung von Scherversagen das 3D Schadenskriterium der Stampack Volumensimulation, das sogenannte Triaxiale Versagenskriterium, benötigt wird, kann Scherversagen nur im Volumen gezeigt werden.