Høsten 2006 ble Undheim trener for herrenes seniorlag i Førde Volleyballklubb. Allerede i den første sesongen med Undheim som trener vant Førde VK sin første norgesmestertittel og kongepokalen. I 2007 mottok Undheim prisen «Årets trener» fra Norges Volleyballforbund. I 2008 vant klubbens elitelag gull i det norske seriemesterskapet. I perioden 2006–2009 kvalifiserte de seg også til deltagelse i Nordic League og i Europacupen. Etter tre år i Førde VK sa Undheim opp trenerstillingen, og oppga at han ga seg fordi han ikke hadde tilstrekkelig kapasitet. Senere gjorde Undheim imidlertid comeback som trener for Førde herrers annetlag.