Hybride Schalen- und Volumensimulation mit Stampack Xpress 2026.1: Frühe Werkzeugoptimierung und Kostensenkung in der Blechumformung

In der modernen Blechumformtechnik führen physische Korrekturschleifen an Pressenwerkzeugen zu hohen Kosten und Lieferverzögerungen. Die hybride Schalen- und Volumensimulation mit Stampack Xpress 2026.1 ermöglicht bereits in der Konstruktionsphase eine präzise rechnerische Auslegung komplexer Geometrien und Dickbleche. Durch die Kombination von Schalenelementen und einem 3D-Volumensolver werden Ausschuss, Materialeinsatz und Werkzeugabstimmzeiten drastisch reduziert.

Strategischer Branchenkontext – Synergie durch die AutoForm-Gruppe

Im Oktober 2025 übernahm die AutoForm-Gruppe die Stampack GmbH. Ziel war, die etablierte Schalensimulation um die explizite 3D-Volumensolver-Technologie von Stampack zu ergänzen. Diese Integration stärkt die Position von Stampack im internationalen Automotive- und Elektronik-Umfeld und erklärt, warum OEMs die Ergebnisse zunehmend standardmäßig anerkennen.

• Übernahmezeitpunkt: Oktober 2025
• Marktposition: Kombination von Schalen- und Volumensimulation für dicke Bleche, enge Biegeradien und Steckverbinder-Massivumformungen
• Bestätigung: Breite Anerkennung durch führende OEMs und mehr als 240 Unternehmen nutzen die Lösung (Stand 2026)

Grenzen klassischer Schalensimulation bei Mikro- und Dickblechumformung

Klassische Schalenelemente vernachlässigen Normalspannungen in Dickenrichtung. Bei Biegeradien, die unterhalb der Blechstärke liegen, oder bei lokalen Verprägungen mit Querschnittsänderungen entstehen gravierende Berechnungsfehler. Der 3D-Volumensolver von Stampack schließt diese Lücke:

• Mindest-Restwandstärke bei Verprägungen: 10 % der Ausgangsdicke (Jahr 2026)
• Simulierbare Blechdicken-Bandbreite: 0,01 mm bis 6,0 mm (Jahr 2026)

Diese Werte ermöglichen die Abbildung extrem dünner Folien bis zu schweren Dickblechstrukturen im Werkzeugbau.

Hybridansatz: Kombination von Schalen- und 3D-Volumensolver

Der hybride Ansatz nutzt die Geschwindigkeit von Schalensimulationen für grobe Analysen und ergänzt sie dort, wo die Schalenmethode an ihre physikalischen Grenzen stößt, durch den 3D-Volumensolver. So können Unternehmen die Vorteile beider Methoden nutzen, ohne auf die hohen Rechenkapazitäten einer reinen Volumensimulation verzichten zu müssen.

Volumensimulation für extreme Verformungen

Stampack Xpress 2026.1 kann Verformungen bis zu einer Restdicke von 10 % der Ausgangsdicke zuverlässig abbilden. Im Release 2026 wurden 51 Neuerungen implementiert, darunter ein neuer Report-Manager und View-Manager, die die Ergebnispräsentation automatisieren. Zusätzlich ermöglicht die Symmetrie-Option im Post-Processing die Darstellung des vollständigen Bauteils.

• Dokumentierte Neuerungen im Release 2026: 51
• Verbesserte Rückfederungsberechnungen durch Einbindung der realen Mess- und Einspann-Situation
• Optimierte Massivumformprozesse für Steckverbinder und Kontakthersteller (z. B. Kramski, Hirschmann Automotive)

Praxisnahe Rückfederungs- und Messsituation

Die Berücksichtigung der realen Aufspannung und der Schwerkraft beim optischen oder taktilen Messen verhindert Fehlinterpretationen der Rückfederung. Durch diese Integration können Kompensationsfräsungen bereits im ersten Konstruktionsschritt passgenau vorgehalten werden.

• Messsituation und Federungskompensation: Verhindert Fehlinterpretationen und ermöglicht passgenaue Kompensationsfräsungen
• EuroBLECH 2026: Präsentation in Halle 27, Stand J33

Wirtschaftlicher Nutzen – Materialeinsparungen und Reduktion von Tryouts

Der Einsatz moderner Umformsimulation senkt Materialkosten um mehr als ein Prozent und minimiert zeit- und kostenintensive Tryouts am realen Werkzeug. Bei Stanzbetrieben mit Millionenauflagen und teuren Buntmetallen (z. B. Kupferlegierungen für Steckverbinder) summiert sich ein Prozent Materialeinsparung zu sechsstelligen Eurobeträgen pro Jahr.

• Realisierbares Einsparpotenzial bei Serienmaterialkosten: > 1 %
• Installierte Unternehmensbasis: > 240 Unternehmen (2026)
• Maximale relative Blechdickenreduktion bei Verprägungen: 10 % der Ausgangsdicke

Technische Risiken und Gegenmaßnahmen

Obwohl die Volumensimulation erhebliche Vorteile bietet, gibt es technische Risiken, die beachtet werden müssen:

• Erhöhter Rechenaufwand bei feinen 3D-Hexaeder- oder Tetraedernetzen – erfordert Multi-Core-Hardware und gezielte Hybridisierung.
• Abhängigkeit von präzisen Reibungs- und Werkstoffkennwerten – insbesondere bei extremen Verprägungen auf 10 % Restdicke ist die Vorhersagegenauigkeit stark von Dehnraten-abhängigen und temperaturbeeinflussten Fließkurven abhängig.

Durch den hybriden Ansatz kann der Rechenaufwand kontrolliert werden, während die Genauigkeit durch sorgfältige Materialkennzeichnung gesichert bleibt.

FAQ – Häufig gestellte Fragen

• Warum genügt für Steckverbinder und Prägeoperationen keine reine Schalensimulation? Schalenelemente basieren auf der Annahme eines ebenen Spannungszustands und vernachlässigen Spannungen in Blechdickenrichtung. Bei starken Dickenänderungen, engen Radien und Verprägungen führen sie zu gravierenden Berechnungsfehlern, die nur ein 3D-Volumensolver auflösen kann.
• Welchen wirtschaftlichen Hebel hat eine Materialeinsparung von rund einem Prozent? Bei Stanzbetrieben mit Millionenauflagen und teuren Buntmetallen summiert sich ein Prozent Materialeinsparung prozessübergreifend auf sechsstellige Eurobeträge im Jahr.
• Welche Rolle spielt die Einspannsituation bei der Rückfederungssimulation? Ohne Berücksichtigung der realen Werkstückhalterung oder Gravitation weicht das Ergebnis von der tatsächlichen Koordinatenmessung ab. Die Einbindung der Messvorrichtung garantiert deckungsgleiche Soll-Ist-Vergleiche.

Fazit

Stampack Xpress 2026.1 demonstriert, wie die hybride Schalen- und Volumensimulation die Blechumformung grundlegend verändern kann. Durch die frühzeitige, rechnerische Auslegung komplexer Geometrien werden physische Tryout-Schleifen reduziert, Materialeinsparungen von über einem Prozent realisiert und die Genauigkeit von Rückfederungs- sowie Einspannungs-berechnungen deutlich erhöht. Die strategische Integration in die AutoForm-Gruppe unterstreicht die industrielle Relevanz und schafft ein starkes Marktumfeld, in dem OEMs und Werkzeugbauer die Technologie standardmäßig einsetzen. Trotz höherem Rechenaufwand und der Notwendigkeit präziser Materialdaten bietet der hybride Ansatz ein ausgewogenes Verhältnis von Geschwindigkeit und Genauigkeit, das insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen in der Automotive- und Elektronik-Branche, wie Steckverbinder-Massivumformungen, unverzichtbar ist.