Umformtechnik Kraft an Stufenpressen wird örtlich aufgelöst gemessen

Mit dem Ziel, die Überwachung von mehrstufigen Umformprozessen zu optimieren, wurde ein Kraftsensor entwickelt, mit dem das Spektrum der detektierbaren Prozessfehler erweitert wird. Mithilfe des Sensors wird eine erhöhte Maschinen- und Werkzeugsicherheit gewährleistet sowie die Ausschussquote reduziert.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

G+K Umformtechnik GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Leibniz Universität Inst. für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM)

Prozessstörungen führen im Bereich der Blechverarbeitung zu erheblichen Folgeschäden. Daher werden in der Branche fortwährend Überwachungssysteme entwickelt, die den Prozessablauf fertigungsbegleitend kontrollieren und Überlastungen von Maschine und Werkzeug erkennen können. Als geeignete Eingangsgröße für das Überwachungssystem werden häufig prozessspezifische Kraftsignale in Richtung der Stößelbewegung verwendet. Auch Rückschlüsse auf den Werkzeugzustand sowie die dadurch beeinflusste Produktqualität lassen sich anhand der auftretenden Prozesskräfte ziehen.

Bei derzeit üblichen Kraftmesssystemen zur Werkzeugüberwachung ist die Reproduzierbarkeit der Messwerte begrenzt. Als Kraftsensoren werden bislang vorwiegend piezoelektrische Aufnehmer eingesetzt, die sich durch einen großen Messbereich, hohe Langzeitstabilität und gute dynamische Eigenschaften auszeichnen. Aufgrund der hohen Umformkräfte ist eine Messung der Gesamtpresskraft häufig nicht möglich. Deswegen erfolgt überwiegend eine Kraftmessung im Nebenschluss. Hierbei wird lediglich ein Teil der gesamten Prozess- beziehungsweise Werkzeugkräfte auf den Kraftaufnehmer geleitet. Selbst geringe Abweichungen in der Fertigung der im Kraftfluss befindlichen Maschinen- und Werkzeugteile wirken sich negativ auf die quantitative Messung der absoluten Umformkraft aus.

Mehr Information durch örtlich aufgelöste Kraftmessung

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Mess- und Regelungstechnik (imr) hat das Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (ifum) der Leibniz-Universität Hannover einen neuartigen Kraftsensor für die Prozessüberwachung bei der umformtechnischen Herstellung von Bauteilen auf Stufenpressen (Bild 1) entwickelt. Durch seine Einbauposition im Krafthauptfluss kann die absolute Prozesskraft wesentlich genauer als bei herkömmlichen Kraftüberwachungssystemen bestimmt werden. Zudem wird die Kraft unabhängig von Maßabweichungen in der Fertigung beziehungsweise Montage der im Kraftfluss befindlichen Bauteilen gemessen. Überlastungen in Prägestufen, deren Kräfte nicht selten die Belastungsgrenzen der Maschine erreichen, detektiert eine kalibrierte Kraftmessung im Krafthauptfluss. Bei einer möglichen Überlastung der Maschine schaltet sich diese automatisiert ab. So werden Schäden an der Maschine und am Werkzeug vermieden.

(ID:43014299)