Referenzprojekte zum Thema Umformende Werkzeugmaschinen

Ob Werkzeug-Tryout, Prozessanläufe oder Fehlerursachen-Analysen: Transparenz im Produktionsprozess ist die Basis für eine effiziente Produktion und hohe Werkstückqualität. Eine flexibel einsetzbare Messeinrichtung zur Erfassung von Flächenlasten zwischen Formwerkzeug und Presse während der Produktion hilft, frühzeitig Fehler zu erkennen und einen kostspieligen Maschinenstillstand zu verhindern.

Die Maschineneigenschaften von Pressen beeinflussen in Umformprozessen maßgeblich die resultierende Werkstückqualität. Aufbauend auf einer Vielzahl an Forschungsprojekten hat das Fraunhofer IWU eine Vorgehensweise entwickelt, mit der Maschineneigenschaften nicht nur effizient identifiziert, sondern auch in Form integrierter Ersatzmodelle genutzt werden können – und das ohne Kenntnis über den Aufbau der Maschine.

Um Prozessparameter systematisch zu ermitteln, haben Wissenschaftler des Fraunhofer IWU mit dem Werkzeugbau der Volkswagen AG ein Messsystem für die Wartung und Instandhaltung von Großpressen sowie zur Kennwertermittlung für den Einarbeitungsprozess von Werkzeugen entwickelt. Mit dem Fingerabdruck-Werkzeug können Maschinenausfälle, Stillstandszeiten oder Beschädigungen signifikant reduziert sowie die Wartung und Instandhaltung von Großpressen effizienter gestaltet werden.

Gemeinsam mit einem Industriepartner wurde eine hydraulische Säulenpresse PYXS 500 F überarbeitet. Zudem wurden fünf zusätzliche hydraulische Steuerblöcke gefertigt, mit denen das Bewegungsverhalten der fünf Zylinder getrennt voneinander beeinflusst werden kann. Ohne Eingriff in die sicherheitsrelevanten Maschinenbaugruppen hat sich das Kippverhalten der Maschine durch die Modernisierung verbessert. Die Lösung ist auf ähnliche Anwendungen übertragbar.

Um Einflüsse auf hydraulische Umformmaschinen besser zu verstehen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer IWU einen Versuchsstand entwickelt. Mit diesem ist es nun möglich, unterschiedliche Antriebskonfigurationen hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die erreichbare Maschinen- und Prozessgenauigkeit zu analysieren. Anhand der durch den Versuchsstand gewonnenen Ergebnisse konnten Maschinen und Komponenten von Industriepartnern bereits deutlich optimiert werden.

Gemeinsam mit der Firma BERG & Co. GmbH Spanntechnik wurde ein neuartiges, intelligentes Werkzeugspannsystem entwickelt, das sich ideal als Nachrüstlösung an Pressen und Pressenlinien integrieren lässt. Spannfehler und Verschleißerscheinungen werden frühzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen planbar in die Abläufe integriert.

Wie Digitalisierung in der Produktion ganzheitlich gelingen kann, zeigt das am Fraunhofer IWU entwickelte Konzept »Maschine 4.0«. Mit einer Umformpresse und ihrem virtuellen Zwilling können Bauteile gelocht, tiefgezogen und beschnitten werden. Zusätzlich wird durch Digitalisierung eine lückenlose Überwachung des Prozesses erreicht. Dadurch können die Maschinenverfügbarkeit gesteigert, die Lebensdauer erhöht und die Einarbeitungszeit der Werkzeuge verkürzt werden.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode eines automatisierten Werkzeugeinarbeitungsprozesses für Ur- und Umformwerkzeuge im Werkzeugentstehungsprozess. Die hohen Kosten der Werkzeuge resultieren zu einem sehr hohen Prozentsatz aus den Kosten für die Fertigung bzw. Montage und dem nachgelagerten notwendigen Einarbeiten der Werkzeuge bis zum Herstellen von Gutteilen.