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Massivumformung Komplexe Aluminiumbauteile schneller schmieden

| Autor / Redakteur: Karin Maier / Stéphane Itasse

Der Leichtbau lässt keine Wahl: Die Zahl massivumgeformter Aluminiumbauteile für Autos, gefertigt von Zulieferern auf automatisierten Schmiedelinien, steigt weltweit. Dabei werden immer kürzere Taktzeiten gefordert – und realisiert.

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Um die Taktzeit beim Schmieden komplexer Aluminiumbauteile um mehr als 50 % zu senken, hat Schuler die Kurbelpresse PK 3150 SDT mit Servoantrieb entwickelt.
Um die Taktzeit beim Schmieden komplexer Aluminiumbauteile um mehr als 50 % zu senken, hat Schuler die Kurbelpresse PK 3150 SDT mit Servoantrieb entwickelt.
(Bild: Schuler)

Zulieferer von Aluminiumschmiedeteilen setzen dabei vor allem auf Spindelpressen oder Einzelhub-getaktete Kurbelpressen. Abhängig von der Komplexität der Bauteile, dem Vorformprozess, dem eigentlichen Umformprozess und den zu produzierenden Mengen bietet Schuler dafür Spindelpressen etwa vom Typ PSH oder PSM 4.450f mit einer Presskraft von 3200 t an oder Kurbelpressen vom Typ PK mit einer Presskraft bis 4000 t.

Schmieden von Aluminium auf automatisierten Linien

Sie gehören zu verschiedenen Produktionskonzepten für automatisierte Schmiedelinien, die mit der Erwärmung der Aluminiumteile im Ofen beginnen und je nach Prozess und nachfolgender Wärmebehandlung mit einer Vorformeinheit, Biegepresse, einer oder mehreren eigentlichen Umformpressen und einer nachfolgenden Abgrat-/Lochpresse ausgestattet sein können.

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Mit dem aktuellen Stand der Technik lassen sich einfachere Bauteile, zum Beispiel Hebel für das Fahrwerk, auf einer Kurbelpresse mit Transfer im Umlaufbetrieb in einer Taktzeit von circa 1,9 s herstellen. Komplexere Teile wie Querlenker, Schwenklager und Achsschenkel werden auf mit Robotern automatisierten Schmiedelinien von einer oder zwei Spindelpressen gefertigt. Abhängig von der Teilekomplexität, dem Vorformprozess und dem eigentlichen Umformprozess sind hier derzeit Taktzeiten bis zu 8 s realisierbar.

Neue Servopresse soll Taktzeit beim Schmieden von Aluminium halbieren

Ziel von Schuler ist es, die Fertigung dieser komplexeren Aluminiumbauteile mit einer Taktzeit bis 4 s anstatt der bisher erreichten 8 s zu ermöglichen. Um eine solche Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen, hat das Unternehmen eine Kurbelpresse mit Servoantrieb entwickelt. Die frei programmierbare Geschwindigkeit des Stößels erlaubt die Anpassung des Umformprozesses an das Werkstück. Dadurch kann der Bediener zum Beispiel das Zeitfenster dort, wo mehr Zeit benötigt wird – etwa für den Transport der Teile und das Sprühen – vergrößern und an anderer Stelle wieder reduzieren. Dank dieser nicht nur flexiblen, sondern auch stabilen Servopresse ist somit je Bauteil und angepasster Umformkurve die maximale Ausbringung erreichbar.

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    Hierzu bedarf es auch einer schnellen Vorformeinheit – beispielsweise einer Reck- oder Querkeilwalze – und eines dynamischen Transfers, der die geometrisch komplexen Teile befördern kann. Der Double-Beam-Transfer von Schuler beispielsweise ist sowohl gegen Hitze als auch gegen Verschmutzung durch Öl und Kühlmittel geschützt. Er ist an der Eingangs- und Ausgangsseite der Pressenständer befestigt und benötigt dank seiner kompakten Bauweise nur wenig Platz für den Teiletransport.

    * Karin Maier ist Vertriebsingenieurin Warmumformung bei der Schuler AG in 73033 Göppingen

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