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EFB-Forschungsbericht Nr. 367

Modellierung von Prozessen auf Servo-Pressen

efb367

Verfasser:
PD Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel, Dipl.-Ing. Peter Müller, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Dresden - Prof. Dr.-Ing. habil. Knut Großmann, Dipl.-Ing. Christer Schenke, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik der Technischen Universität Dresden

120 Seiten (sw, 85 teils farbige Abb., 25 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-409-4

Preis (Digital) EUR 56,47

Preis (Print) EUR 70,65

Zusammenfassung

Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung bestehender Prozessmodelle, um das dynamische Zusammenwirken der Systeme Werkstück, Werkzeug und Maschine zu simulieren und dynamische Prozesse sicherer auslegen zu können. Ausgehend von einer experimentellen Prozessanalyse sollen Simulationsmodelle abgeleitet und anschließend validiert werden.

Mit Hilfe einer experimentellen Sensitivitätsanalyse wurden prozessrelevante Einflussparameter im Rahmen einer dynamischen Prozessführung identifiziert und komplexe Wirkzusammenhänge der unterschiedlichen technischen/physikalischen Systeme erarbeitet. Die ausgewählten Beispielszenarien zum Tiefziehen und Scherschneiden repräsentieren Eigenschaften einer quasistatischen als auch einer dynamischen Prozessführung. Unter Anwendung der an Forschungsstelle 1 vorhandenen Messtechnik wurde eine experimentelle Prozess- und Maschinenanalyse durchgeführt. Hierbei festgestellte Effekte sowie deren mögliche Ursachen in Folge einer höheren Prozessdynamik wurden systematisch untersucht. Das erarbeitete Datenmaterial umfasst die messtechnische Erfassung von Prozessparame-tern, Analyse der Werkstückgeometrie, Analyse des Flanscheinzugs, Ermittlung von Materialkennwerten, Genauigkeitsanalyse der Werkzeuge sowie Genauigkeitsanalyse der Maschine und kann zur Validierung der an Forschungsstelle 2 entwickelten dynamischen Pro-zessmodelle genutzt werden. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

Das IGF-Vorhaben „Modellierung von Prozessen auf Servo-Pressen“ wurde unter der Fördernummer AiF 16896BR von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 367 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis
Symbolverzeichnis
Zusammenfassung
1    Einleitung
2    Stand der Technik
2.1    Entwicklung der Servo-Pressentechnik (IWU)
2.1.1    Technische Daten der Versuchspresse
2.2    Genauigkeitsanalyse von Pressmaschinen (IWU)
2.2.1    Statische Pressenvermessung
2.2.2    Messung der Verlagerung und Verkippung des Stößels
2.2.3    Messung der Verlagerung und Verkippung des Ziehkissens
2.3    Dynamische Prozessgestaltung (IWU)
2.3.1    Scherschneiden
2.3.2    Tiefziehen
2.4    Prozessmodellierung (IWM)
2.4.1    Ansätze zur Weiterentwicklung von Umformmodellen
3    Zielsetzung und Lösungsweg
3.1    Forschungsziel
3.2    Angestrebte Forschungsergebnisse
3.3    Innovativer Beitrag der Forschungsergebnisse
3.4    Lösungsweg
4    Experimentelle Ergebnisse (IWU)
4.1    Messtechnik
4.2    Blechmaterialien und Werkzeugtechnik
4.2.1    Kennwertermittlung
4.2.2    Genauigkeitsanalyse der Werkzeuge
4.3    Genauigkeitsanalyse der Versuchspresse
4.3.1    Maschinenanalyse nach DIN 55189
4.3.2    Analyse des Ziehapparates
4.3.3    Analyse der Antriebssteifigkeit
4.3.4    Analyse der Stößelführung
4.4    Experimentelle Prozessanalyse
4.4.1    Tiefziehen
4.4.2    Scherschneiden
5    Prozesssimulation unter Berücksichtigung von Maschineneigenschaften (IWM)
5.1    Vorgehensweise
5.2    Modellbildung
5.2.1    Prozessmodell Scherschneiden
5.2.2    Prozessmodell Tiefziehen
5.2.3    Maschinenmodell
5.2.4    Gekoppelte Simulation
5.2.5    Integrierte Simulation
5.2.6    Bewertung des dynamischen Verhaltens der Modellierungsarten
5.3    Modellanwendung
5.3.1    Referenzmodelle und Simulationsszenarien
5.3.2    Scherschneiden
5.3.3    Spiel im Antriebsstrang
5.3.4    Tiefziehen
6    Ergebnisse
7    Literaturverzeichnis
Anhang