Vergleichende Untersuchungen zum Tiefziehen mit erweiterter Prozesskinematik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Projektergebnisse entsprechen den Erwartungen aus dem Antrag. Es wurden drei Verfahren Tiefziehen, Kissen-Pulsation und Kissen-Stößel-Pulsation zur Erweiterung der Umformgrenzen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Ziehkräfte bei den Verfahren mit Schwingungsüberlagerung niedriger sind als beim Tiefziehen. Aus einzelnen Streifenziehversuchen konnten die Reibwerte für die Simulation gewonnen werden. Die gemessenen Einzelkräfte zeigen im untersuchten Bereich keine Veränderungen der tribologischen Verhältnisse. Die Erweiterung der Umformgrenzen ist allein auf die Reduzierung der Belastung in der Bauteilzarge bei der Kissen-Pulsation und der Kissen-Stößel-Pulsation zurückzuführen. Dieses Ergebnis konnte experimentell und numerisch bestätigt werden. Die Simulationsmodelle wurden vereinfacht, wobei keine Massenkräfte berücksichtigt wurden. Messungen haben gezeigt, dass die Abweichungen zwischen der Soll- und Ist-Prozesskinematik in der Regelung der Servo-Spindelpresse gering sind. Die Abweichungen können auf die vertikale Steifigkeit des Stößel- und Ziehkissenantriebes zurückgeführt werden. Daher wurden die Steifigkeitskennwerte in der Simulation mit einfachen Ersatzelementen abgebildet. Ziel war dabei eine ausreichend genaue Simulation zu erhalten, um für die Sensitivitätsanalyse kurze Rechenzeiten zu gewährleisten. Dabei konnten z. B. die Auswirkungen von Niederhalterkraft und Reibwert auf die Blechausdünnung beim Tiefziehen berechnet werden. Im Keilzugversuch wurden die Auswirkungen der Vorspannkraft auf die Faltenbildung experimentell gezeigt. Die aufgebauten Anlagen und Simulationsmodelle ermöglichen ein detailliertes Verständnis der drei Verfahren Tiefziehen, Kissen-Pulsation und Kissen-Stößel-Pulsation. In der Simulation gibt es noch Entwicklungspotential. Die Schädigung blieb unberücksichtigt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2017). Idendification of significant process parameters for deep drawing with superimposed vibrations on servo-screw presses. 10th International Conference on Industrial Tools and Advanced Processing Technologies, Ljubljana: 24-26 April 2017
Sewohl, A., Müller, P., Kriechenbauer, S., Mauermann, R., Schlegel, H. & Putz, M.
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(2018). Root Cause Analysis of Deep Drawing Processes with Superimposed Low-Frequency Vibrations on Servo- Screw Presses - A practical Research on Predictability in Simulation. 15th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, Porto: 29-31 July 2018
Sewohl, A., Kriechenbauer, S., Müller, P., Schlegel, H. & Landgrebe, D.
