Linear angetriebene Hybridaktorik zur umformtechnischen Fertigung komplexer Bauteile

Im Rahmen des Forschungsprojekts entstand eine direkt mittels Linearmotoren und elektromagnetischen Aktoren angetriebene (Hybrid-)presse inkl. geeigneter Regelung mit einem Folgeverbundwerkzeug zur Fertigung komplexer Schneid-Biege-Prägebauteile mit hoher Genauigkeit und Prozessstabilität. Mit dem auf einer Positions- und Kraftregelung basierenden Konzept sind Konflikte wie die Mehraktor-Kopplung und hängende Last mittels Kaskadenregelung und Kraftausgleich gelöst. Zur experimentellen Validierung wurde ein Folgeverbundwerkzeug zur Herstellung eines Ringkabelschuhs konstruiert, gefertigt und in vergleichenden Dauerversuchen auf der Hybridpresse und einer Exzenterpresse nach dem Stand der Technik betrieben. Simulationsergebnisse wurden weitgehend bestätigt. Mit der Hybridpresse wird eine signifikant höhere Prozessstabilität erreicht. Während bei der Exzenterpresse Temperaturschwankungen zu Prägetiefenvariationen bis zu 0,03 mm führten, lagen diese bei der Hybridpresse bei maximal 0,008 mm, also rund einem Viertel. Die produktionsbegleitende aktive Regelung erlaubt eine schnellere und präzisere Anpassung von Prozessparametern. Der Bedarf an manueller Justierung aufgrund von Umwelteinflüssen und Anfahreffekten entfällt. Somit ist nachgewiesen, dass mit diesem neuen Antriebsprinzip eine gegenüber dem Stand der Technik im Mittel höhere Werkstückqualität erreicht werden kann.