Transferprojekt T3

In Zusammenarbeit mit dem Pressenhersteller wurde dafür ein Pressenkonfigurator entwickelt, der in der Lage ist, Konstruktionsdaten von Pressen auf Grundlage weniger Eingabedaten zu berechnen und somit dem Pressenentwickler bereits mit einem Minimum an Informationen einen Überblick über die zu entwickelnde Presse zu verschaffen. Durch diesen Pressenkonfigurator wurde einerseits die Möglichkeit eröffnet, den Aufwand und die Dauer von Pressenentwicklungen zu reduzieren, andererseits bereits vor der eigentlichen Konstruktion abschätzen zu können, ob sich die Entwicklungsaufgabe im Bereich von Standardmaschinen oder Sondermaschinen bewegt. [Abbildung 2]

Im Bereich der Massivumformung wurde untersucht, inwieweit sich die Anzahl an Prozessschritten bei der Herstellung von Bauteilen mit sehr hohen Umformgraden durch eine gezielte Steuerung des Materialflusses reduzieren lässt (siehe [Abbildung 4]). Die Steuerung des Materialflusses wurde durch die Ausnutzung der drei Stößelfreiheitsgrade der 3D-Servo-Presse während der Umformung realisiert. Als Ergebnis konnte festgehalten werden, dass sowohl die im Bauteil auftretenden Maximalspannungen als auch die maximalen Umformgrade durch eine gezielte Materialflusssteuerung reduziert werden können. Weiterhin ermöglicht die Materialflusssteuerung eine Reduktion der maximalen Umformkraft, da durch die drei Stößelfreiheitsgrade eine optimale Formfüllung ermöglicht werden kann.

Im Bereich der Blechumformung wurde die Automatisierbarkeit eines Drückprozesses von Platintiegeln untersucht. Durch die im Material auftretenden Halbzeugschwankungen sowie die hohe Anzahl an Varianten der Tiegel ist eine wirtschaftliche automatisierte Fertigung bisher nicht umsetzbar gewesen. Aus diesem Grund wird der Herstellungsprozess in der Praxis momentan noch vorwiegend händisch durchgeführt. Im Rahmen des Transferprojektes wurde ein Werkzeug konzipiert und ausgelegt, das durch eine sogenannte inkrementelle Orbitalumformung eine automatisierte Herstellung von Platintiegeln verschiedenster Abmessungen ermöglicht (siehe [Abbildung 5]). Die Umformbewegung wurde dabei wiederum erst durch die Ausnutzung der drei Stößelfreiheitsgrade der 3D-Servo-Presse ermöglicht.

Im Bereich der Sintertechnik wurde untersucht, inwieweit sich die verbleibende Restporosität an hochbelasteten Stellen gesinterter Kegelrädern durch die Nutzung der zusätzlichen Stößelfreiheitsgrade der 3D-Servo-Presse reduzieren lässt. Hierbei wurde ein Simulationsmodell entwickelt und in Abaqus implementiert, mit dessen Hilfe der Nachverdichtungsprozess simulativ untersucht werden konnte (siehe [Abbildung 6]). Bei den Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass eine, durch die Nutzung der zusätzlichen Freiheitsgrade veränderte Nachverdichtungsstrategie zu einer nahezu vollständigen Reduktion der Porosität führt.