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EFB-Forschungsbericht Nr. 218

System zur Verkürzung des Rüstvorganges auf Transferpressen

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Verfasser:
Prof.-Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens, Prof.-Dr.-Ing. Eckart Doege, Dipl.-Ing. Richard Krimm Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM)

80 Seiten (Sw 46, teils farbige Abb.)

ISBN: 978-3-86776-175-8

Preis (Digital) EUR 36,00

Preis (Print) EUR 40,70

Zusammenfassung

Häufig werden bei der Herstellung von Blechteilen mit komplizierter Geometrie vielstufige Werkzeugsätze auf Transferpressen eingesetzt, um bei jedem Stößelhub ein fertigfallendes Werkstück zu erzeugen. Der Aufwand, einen neuen Werkzeugsatz auf einer Transferpresse einzurichten, steigt mit der Zahl der Stufen, weil die Auffederung der Maschine sowie die Durchbiegung von Tisch und Stößel mit unterschiedlichen Lasten variieren. Die zwischen Tisch und Stößel aufgebrachte Last ändert sich mit jeder neu eingerichteten Stufe.

Während des Einrichtvorganges eines vielstufigen Transferwerkzeugsatzes werden die Stufen einzeln nacheinander in der Presse montiert. Die Einbauhöhe wird für jede Stufe so justiert, dass Werkstücke mit der gewünschten Zwischengeometrie gepresst werden können. Die Presse ist dabei stets nur durch diese eine Stufe belastet. Dies ändert sich, nachdem die Transfereinrichtung montiert worden ist. Nun leiten alle Stufen gleichzeitig Lasten zwischen Tisch und Stößel ein. Die Maschine federt stärker und in einer anderen Weise auf, als es bei der Einrichtung der Einzelstufen der Fall war. Die anfangs ermittelten Einbauhöhen sind nicht mehr zur Gutteilproduktion geeignet.

Aus diesem Grund ist eine erneute Justierung der Einbauhöhen notwendig. Bei dieser erneuten Einbauhöhenanpassung ist eine iterative Vorgehensweise erforderlich, da Einstellarbeiten an einer Stufe Veränderungen an den anderen Stufen nach sich ziehen, die Stufen sich also gegenseitig beeinflussen.

Die Ersteinrichtung eines Werkzeugsatzes auf einer Transferpresse wird hierdurch sehr aufwendig und kann z. B. bei einem 20-stufigen Werkzeugsatz, je nach Komplexität der Werkstückgeometrie, 20 Arbeitstage in Anspruch nehmen.

Das Ziel dieses Forschungsprojektes besteht in der Entwicklung eines rechnergestützten Einrichthilfesystems, welches die Auffederungsdifferenzen der Maschine zwischen der Belastung einer und der Belastung aller Stufen für jede Stufe berechnet. Diese Auffederungsdifferenzen sind nach Montage der Transfereinrichtung an der Maschine nachzustellen, was den Einrichtvorgang erheblich verkürzen würde.

Eingangsgrößen für die Modellsoftware sind einerseits die bei der Einrichtung der Einzelstufen gemessenen Kraft-Weg-Verläufe der einzelnen Stufen und andererseits die bei einer  Pressenvermessung ermittelten Maschineneigenschaften.

Das Forschungsvorhaben „System zur Verkürzung des Rüstvorganges auf Transferpressen“ wurde unter der Fördernummer AiF 12963N von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 218 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich

Inhalt

1 Zusammenfassung
2 Einleitung, Problemfeld
3 Zielsetzung
3.1 Einsatz bei der Ersteinrichtung neuer Werkzeugsätze
3.2 Erweiterung der Zielsetzung: Wiederholeinrichtung
3.2.1 Kraftmessung mit Hilfe einer Industriellen Kraftüberwachung
3.2.2 Einsatz des Systems zur Feinabstimmung (Stufen-/Wiederholeinrichtung)
4 Stand der Forschung
4.1 Modellbildung von Umformmaschinen
4.2 Modellbildung von Umformprozessen
4.3 Steifigkeitsverhalten von Umformmaschinen
5 Einrichthilfesystem (Softwaretool)
5.1 Voraussetzungen:
5.2 Modellansatz
5.2.1 Durchbiegung von Tisch und Stößel
5.2.2 Auffederung der Presse
5.3 Berechnung von Auffederungsdifferenzen/Nachstellhöhen zwischen
den Einrichtzuständen bei der Ersteinrichtung
5.4 Berechnung der Auffederungsdifferenz gegenüber der zuletzt
durchgeführten Rechnung
6 Datenermittlung
6.1 Versuchsbedingungen
6.2 Ermittlung von Maschineneigenschaften (Pressenvermessung)
6.2.1 Versuchsmaterial
6.3 Kraftmessung
6.3.1 Bau einer Kraftmessdose
6.3.2 Vorversuche mit der an der Presse vorhandenen Kraftüberwachung
6.3.3 Messung der Kraft-Weg-Verläufe bei der Produktion von Gutteilen
7 Verifikation
7.1 Einsatz bei der Ersteinrichtung neuer Werkzeuge (Übersicht)
7.1.1 Versuchsmaterial
7.1.2 Auffederungen
7.1.3 Auffederungsdifferenzen zwischen zwei Einrichtungen
7.1.4 Nachstellhöhen bei der Ersteinrichtung
7.2 Einsatz des Einrichthilfesystems zur Feinabstimmung bei der Wiederholeinrichtung (Übersicht)
7.2.1 Arbeitsschritte
7.2.2 Einsatz der Kraftüberwachung
7.2.3 Versuchsprogramm
7.3 Ungenauigkeiten Im Verfahren
7.4 Schlussfolgerungen
8 Benutzeroberfläche (Graphical User Interface)
8.1 Programmhauptebene
8.2 Nutzung durch Einrichter
8.3 Parametrierung bei Aufbau des Systems an einer Presse
8.4 Ergebnisdarstellung
9 Allgemeine Anforderungen an Messdaten
9.1 Kraftmessdaten
9.2 Maschinendaten
10 Zusammenfassung
11 Literaturverzeichnis