Untersuchung zum Einfluß der Tischdurchbiegung auf das Tiefziehergebnis
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Möglichkeit zur Messung der Pressentischverformung während des Tiefziehprozesses untersucht. Die Untersuchung der Versuchspresse wurde mittels der Simulation und experimentell durchgeführt. Für die Messungen wurde eine Platte entwickelt, mit der eine Detektion von Dehnungen des Pressentisches bei eingebautem Werkzeug möglich ist. Die mit der Messplatte gemessenen Dehnungen wurden mit den im Rahmen der Simulation berechneten verglichen. Die Basis des Projektes bildeten unterschiedliche aufeinander aufbauende Untersuchungsschritte. Um generelle Kenntnisse über die Verformung des Tisches einer hydraulischen Karosseriepresse unter definierten Lasten zu erlangen, wurden zunächst Durchbiegungsmessungen mit inkrementellen Wegaufnehmern durchgeführt. Die Wegaufnehmer wurden an einer für diese Aufgabe konstruierte Messvorrichtung angebracht. Um die Tischverformung auch während eines Umformprozesses zu erfassen, wurde eine mit Dehnmessstreifen (DMS) bestückte Messplatte entwickelt. Die Signalkonditionierungstechnik wurde speziell für diese Sensorik ausgelegt, programmiert und erprobt. Mit dem System wurden Belastungsversuche durchgeführt. Parallel dazu fanden Simulationsuntersuchungen statt. Die Ergebnisse wurden miteinander verglichen, wodurch die Funktion der Messplatte bestätigt werden konnte. Da die Abweichungen zwischen Simulation und Experiment gering sind, ist es möglich, eine solche Messplatte als Einheit zur Überwachung der Verformung zwischen Pressentisch und Werkzeug während der Produktion einzusetzen. Mit Hilfe eines auf eine spezielle Umformmaschine abgestimmten FE-Modells war es möglich, auf die Verformung der Pressentischoberfläche zu schließen. Mit Hilfe der entwickelten Messplatte und des verifizierten FE-Modells der Versuchspresse sollte aus prozessbegleitend ermittelten Messdaten ein Rückschluss auf die sich einstellende Bauteilqualität der gezogenen Blechformteile gezogen werden. Weiterhin sollte der Einfluss der Tischverformung unter Betrachtung unterschiedlicher Tischsteifigkeiten auf die Teilequalität gezeigt werden. Die Ergebnisse sollten als Basis und Entscheidungshilfe für prinzipiell einzuleitende Maßnahmen zur Erlangung der erforderlichen Qualitätsanforderungen dienen. Obwohl der Einfluss der Tischverformung auf die resultierende Bauteilqualität mit Hilfe der hier durchgeführten Untersuchungen nicht eindeutig geklärt werden konnte, bietet das im Projekt entwickelte und erprobte Messsystem Potential zur Sicherung der Bauteilqualität. Für den Einzelfall (Gesamtsystem: Maschine - Werkzeug) müsste hierfür ein spezifisches Prozessfenster erarbeitet werden. Darüber hinaus bietet ein derartiges Überwachungssystem eine Hilfe beim Wiedereinbau von Werkzeugen. Für jedes Werkzeug könnte bei der Produktion von Gutteilen ein charakteristisches Dehnungsprofil gemessen werden (Gutteilmuster) das bei erneutem Einbau dieses Werkzeuges auf einer anderen Presse wieder erreicht werden muss. Die Einarbeitung auf Tryout-Pressen und die verkürzte erneute Einarbeitung von Werkzeugen auf Produktionspressen sind zeitaufwendig und kostenintensiv. Das hier entwickelte und erprobte Messsystem kann den Übergang auf die Produktionspresse erleichtern. Für jedes Werkzeug könnte bei der Produktion von Gutteilen ein charakteristisches Dehnungsprofil gemessen werden (Gutteilmuster). Dieses muss bei erneutem Einbau dieses Werkzeuges auch auf einer anderen Presse, wieder erreicht werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Numerical and experimental investigations of the bolster plate deflection of metalforming machines. In: Proceedings of the 14th International Symposium on Plasticity 2008, Kailuna / Kona, 3.-8. January 2008
Behrens, B.-A.; Kamp, M.
