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EFB-Forschungsbericht Nr. 001

Untersuchungen über das Drücken unter Einsatz einer numerisch gesteuerten Drückmaschine

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Eberhard von Finckenstein, Lehrstuhl für Umformende Fertigungsverfahren der Universität Dortmund

121 Seiten (Sw 72 Abb.)

ISBN: 978-3-86776-068-3

Preis (Digital) EUR 52,00

Preis (Print) EUR 58,90

Zusammenfassung

Es wurde berichtet über Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des NC-Drückens, deren Finanzierung erfolgte mit Hilfe der Deutschen Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung und Oberflächenbehandlung e.V., Düsseldorf von Seiten der Stiftung zur Förderung der Forschung für die gewerbliche Wirtschaft, Köln.

In Anlehnung an die im Bild 1 skizzierte Darstellung der Formgebungsmöglichkeiten der Drückverfahren von H.J. Dreikandt /3/ wird davon ausgegangen, daß jede Werkstück-Mantellinie gebildet wird durch eine bestimmte Anzahl "aneinandergereihter" geometrischer Formelemente, z.B. mit bestimmten Zylinder-, Kegelstumpf- sowie Kugelformen.

Die Vorgabe der einzelnen Umformstufen bei der Fertigung dieser Formelemente erfolgt in der Praxis nach wie vor anhand rein empirisch ermittelter Erfahrungswerte. Diese Erfahrungswerte sind das Know-How weniger sehr qualifizierter Fachleute. Eine wissenschaftliche Überprüfung dieser Erfahrungswerte mit Hilfe plastizitätstheoretischer Untersuchungsmethoden ist nun, wie im Abschnitt Spannungsanalysen aufgezeigt wurde, möglich.

Dieser Erarbeitung der sogen. Spannungsanalysen in quasistatischen und dynamischen Versuchsreihen sowie der Erarbeitung der Meßdaten-Erfassung und Verarbeitung kam im Rahmen dieser 1. Forschungsarbeit besonderer Umfang und Bedeutung zu. Es wurden damit die Versuchstechnik und Erfahrungswerte für weiterführende technologische Untersuchungen auf dem Gebiet de s Drückens erarbeitet.

Diese Untersuchungen habe n das Ziel, die bisher beim Drücken bestehenden Verfahrensgrenzen zu erweitern und das o.g. Know-H ow weniger Fachleute zu verbessern (vg l. Bild 71).
Darüber hinaus besteht das Ziel, diese technologischen Informationen "zeitgemäß" zu speichern und eine komfortable Nutzung nicht nur im Bereich der Arbeitsvorbereitung, sondern auch für den Werkstattbereich (vgl. Bild 72) zu erarbeiten /38, 5.2, 53/.
Es gilt daher, für die heute vorwiegend in Klein- und Mittelbetrieben praktizierte Fertigung von Drückteilen - eine rechnergestützte Ermittlung von Stadienplänen zu ermöglichen sowie weiterhin - den Übergang zum NC-Drücken zu erleichtern.
Die Ermittlung der Stadienpläne bzw. NC-Drückprogramme muß daher (auch) mit Hilfe einer Werkstatt-Programmierung unter Einsatz von sogen. Kleinrechnern mit angeschlossenen Digitalisierungsgeräten erfolgen können /38/.

Eigene Erfahrungen zeigen, daß eine Werkstatt-Programmierung beim NC-Drücken, d.h. bei Einsatz eines sehr flexiblen Verfahrens mit einer kinematischen Gestalterzeugung durch ungebundenes Umformen, von besonderem Vorteil ist, wenn:
- eine maximale Ausnutzung des verfügbaren Werkstoffumformvermögens
- eine Ausschußverringerung
- eine Hauptzeitverringerung sowie
- Möglichkeiten zum sogen. "Job-Enrichment"
erzielt werden sollen.

Das Forschungsvorhaben "Untersuchungen über das Drücken unter Einsatz einer numerisch gesteuerten Drückmaschine" wurde von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Köln, (AiF) aus Mitteln des Bundeswirtschaftsministeriums über die DFB gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 1 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.   

Inhalt

1. Einleitung
2. Problemstellung
2.1 Stand der bisherigen Kenntnisse
2.2 Zielsetzung
3. Versuchseinrichtungen
3.1 NC-Drückmaschine
3.2 Meßdaten-Erfassung und Verarbeitung mit Hilfe eines Prozeßrechners
3.2.1 Meßgrößen-Aufnahme
3.2.2 Meßdatenerfassung
3.2.3 Meßdaten-Verarbeitung
3.3 Prozeßrechner
4. Versuchstechniken
5. Versuchswerkstoffe
6. Versuchserqebnisse
6.1 Umformkraft-Verläufe
6.1.1 Kraft-Weg-Verläufe beim Drücken
6.1.2 Umformkräfte beim Drückwalzen
6.2 Spannungsanalysen
6.2.1 Grundlagen der Spannungsberechnungen mit Hilfe von DMS-Rosetten
6.2.2 Quasistatische Versuchsreihen
6.2.3 Dynamische Versuchsreihen
7. Maß- und Formgenauigkeiten
8. Zusammenfassung und Ausblick
9. Schrifttum
10. Bild-Anhang