Ziehkissenmodellierung für Tiefziehpressen
Aufgabe / Zielsetzung
Beim Tiefziehen auf einfachwirkenden Pressen lässt sich die örtliche und zeitliche Druckverteilung am Blechhalter mithilfe moderner hydraulischer Mehrpunktziehkissen steuern und damit die Erzeugnisqualität gezielt beeinflussen. Die Ermittlung der optimalen Betriebsparameter des Ziehkissenantriebs erfolgt derzeit mit hohem Zeit- und Kostenaufwand durch erfahrenes Bedienpersonal an der Tiefziehpresse.
Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung und experimentelle Erprobung einer Methodik zur Vorausbestimmung geeigneter Betriebsparameter von Mehrpunktziehkissen. Hierzu wurde ein Simulationssystem entwickelt, welches eine Online-Kopplung von System- und Prozesssimulation und damit eine realitätsnahe Abbildung des Tiefziehvorganges ermöglicht.
Lösungsweg
Für die am Institut für Fluidtechnik vorhandene moderne hydraulische Tiefziehpresse wurde ein Systemmodell entwickelt, welches die Teilmodelle der Hydraulik, der Mechanik und der Steuerung/Regelung für den Ziehkissenantrieb und weitere ausgewählte Pressenelemente beinhaltet.
Das Modell wurde mithilfe eines Koppelalgorithmus mit dem abgeglichenen Simulationsmodell des Tiefziehprozesses verknüpft, sodass die gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen Prozess und Maschine abgebildet werden konnten.
Die mit diesem Simulationsmodell virtuell bestimmten Ziehkissen-Sollkräfte wurden in umfangreichen experimentellen Untersuchungen bestätigt und lieferten über den gesamten Betriebsbereich der Tiefziehpresse stets Gutteile.
Modellentwicklung für eine hydraulische Tiefziehpresse mit Kopplung von System- und Prozesssimulation
Das IGF-Vorhaben 17002 BR der Forschungsvereinigung Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e. V. EFB wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.