Charakterisierung von Horizontalbelastungen bei der Blechmassivumformung und Berücksichtigung in der FEM-Simulation

Motivation

Beim Umformen nicht symmetrischer Bauteile können horizontale Kräfte auf den Stößel wirken, welche eine Auslenkung des Stößels verursachen. Hierdurch wird der Schnittgrat beim Schneiden des Blechs erhöht, was eine erhöhte Gratbildung nach sich zieht. Dieser Grat muss dann in einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt entfernt werden. Zusätzlich sind charakteristisch für Blechmassivumformprozesse die starke Werkzeugbelastung und der hohe Verschleiß der Werkzeuge. Durch Vermeidung dieser Effekte kann sowohl die Bauteilqualität, als auch die Lebensdauer der Werkzeuge erhöht werden

Ziel und Lösungsschritte

Der Verschleiß von lokal besonders beanspruchten Werkzeugteilen soll mittels von Elektromagneten aufgebrachten oszillierenden Bewegungen reduziert und in Produktionsversuchen nachgewiesen werden. Weiterhin ist die Reduktion von unerwünschtem, beim Formstauchen im Werkzeugspalt entstehendem Stirngrat angestrebt. Die Stirngratbildung wird vermieden, indem der Werkzeugspalt mittels der Aktoren temporär wiederkehrend reduziert wird. Hierfür wird in diesem Projekt sowohl ein Werkzeug, als auch eine Aktorik konstruiert und untersucht, welche diese Operationen ausführen kann. Das manuelle Entfernen des Stirngrates in einem nachgelagerten Prozessschritt könnte entfallen, zudem werden die Werkzeugoberflächen geschont