Forschungsberichte

Entwicklung und praxisgerechte Verifizierung von CAE-Methoden zur Optimierung des Karosserieteiletransfers in Großpressen

Michael Kohnhäuser

151 Seiten 95 Abbildungen Hieronymus Buchreproduktions GmbH, München, 2001 ISBN 3-89791-229-5

Mit den derzeit verfügbaren CAE-Methoden ist es nicht möglich, den Teiletransport in Transferpressen zufriedenstellend abzubilden. Eine vollständige Erfassung aller Risiken im Bauteiletransfer kann somit während der Werkzeugkonstruktion noch nicht stattfinden. Die Auswirkungen sind erst am Ende des Produktentwicklungsprozesses, an den Produktionsanlagen, zu spüren. Es entstehen unnötig hohe Kosten beim Einrichten eines neuen Werkzeugsatzes an der Transferpresse. Außerdem ergeben sich latente Produktivitätseinbußen an den Presswerkanlagen, weil theoretisch erreichbare Produktionshubzahlen in der Praxis nicht realisiert werden können.

Diese Arbeit untersucht die Entwicklung, Umsetzung und Absicherung einer Methodik zur Abbildung von Problemen im Teiletransfer von Großteilstufenpressen mit Saugerbrückentransfer bereits in der Phase der Werkzeugentwicklung.

Diese Methodik ist frühzeitig anwendbar und weist Allgemeingültigkeit für beliebige zu fertigende Bauteile auf, um so bereits im Werkzeugentwicklungsprozess die Grundlage für einen produktionssicheren Transport der Bauteile zwischen den einzelnen Fertigungsstufen der Produktionsanlage legen zu können.

Sie wird durch ein sinnvolles Zusammenspiel bereits vorhandener Simulations- und Entwicklungswerkzeuge und neu entwickelte Berechnungsprogramme realisiert.

Benötigte Informationen, die im bisherigen Werkzeugentwicklungsprozess zum Zeitpunkt der Werkzeugkonstruktion noch nicht vorlagen, werden durch neu entwickelte Methoden realitätsnah verfügbar gemacht.

Zuerst wird die entwickelte Methodik zur Abbildung und Vermeidung von Defiziten im Teiletransfer vorgestellt. Aus der Zielsetzung, die technologischen Voraussetzungen für die neue Methodik zu schaffen und ihre Abbildungsqualität abzusichern, resultiert folgende Gliederung:

  • Entwicklung von Strategien zur automatischen Positionierung von Saugern für den Teiletransport in Großteilstufenpressen mit Saugerbrückentransfer;
  • Entwicklung eines Finite-Elemente-Modells zur dynamischen Simulation des Teiletransports unter Vorgabe der Saugerpositionen, der Verfahrwege sowie der Pressenhubzahl
  • Absicherung der entwickelten Methoden an ausgesuchten Bauteilen durch experimentelle Verifizierung berechneter Saugerhaltekräfte sowie Bauteilschwingungen
  • Übertragbarkeit der Ergebnisse aus Tiefziehversuchen mit Modellwerkzeugen auf die Umformverhältnisse bei realen Karosserieteilen.

Die Entwicklung und Absicherung der Methodik wird unter Einsatz konkreter Bauteile aus der industriellen Anwendung durchgeführt.