Biegen in Siegen

Rohre und Profile besser umformen

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Bei der zweiten Neuerung zur Reduzierung des Peitscheneffektes setzt Wafios ganz auf Software. Derzeit ist es oft so, dass bei langen, dünnen Biegeteilen prozessbedingt am freien Draht- beziehungsweise Rohrende Schwingungen auftreten. Diese führen zu ungewünschten Verformungen oder Prozessinstabilitäten. Bisher konnte man nur Abhilfe schaffen, indem man die Geschwindigkeit verringerte oder Wartezeiten im NC-Programm hinnahm.

Schwingungen beim Biegen langer Rohre und Drähte vollständig ausgeglichen

Wafios hat es sich hier zum Ziel gesetzt, die Schwingungen komplett zu beseitigen. „Gelungen ist das durch eine Optimierung der Achsbewegungsprofile, sodass sich die Schwingungen gegenseitig auslöschen“, erläuterte Weigmann. Dazu wird die Biegemaschine zunächst programmiert, anschließend werden Teilegeometrie und Eigenschaften des Materials zu Wafios übermittelt. Dort wird in einem Berechnungscluster ein optimierter Biegeprozess erarbeitet, der nach 5 bis 20 min zur Verfügung steht. Im Ergebnis waren bei Draht Steigerungsraten der Stückleistungen zwischen 36 und 62 % im Vergleich zum manuellen Einrichten möglich, bei der Rohrumformung wurden sogar 75,6 % erreicht.

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Einen selbstlernenden Umformprozess als Methode zur adaptiven Rückfederungskompensation stellte Dr. Peter Kopfer von der Linde + Wiemann GmbH auf der Konferenz vor. „Das Werkzeug kann sich selbstständig auf das Halbzeug einstellen“, erläuterte er. Möglich wird dies durch eine modulare, bauteilunabhängige Grundstruktur, die für verschiedene Bauteile und Prozesse anpassbar ist. Das Werkzeug ist selbsteinstellend und adaptiv.

Dieses Werkzeug bringt eine Reihe von Vorteilen, wie Kopfer erläuterte: Der Einstell- und Rüstaufwand wird reduziert, die Inbetriebnahmezeit verkürzt, die Prozessstabilität erhöht und der Ausschuss verringert – bis hin zu einer Nullfehlerproduktion.

Werkzeug korrigiert Rückfederung selbst

Für einen Musterprozess stellte Kopfer ein Folgeverbundwerkzeug mit vier Stationen vor: In der ersten und vierten Station – Einschnitt und Abtrennen – gebe es keine Veränderungen im Vergleich zu einem klassischen Werkzeug. Doch die zweite Station, der Vorbiegestempel, enthält zwei Sensoren, um den Biegewinkel fortlaufend messen zu können. Auch in der dritten Station, dem Nachbiegestempel, messen Sensoren den Biegewinkel fortlaufend. Die dritte Station verfügt zudem über einen unabhängig arbeitenden Servohydraulikzylinder, außerdem gibt sie Daten an die zweite Station zurück für eine Korrektur des Biegewinkels.

In einem ersten Schritt, der Kognition, wird der erwartete Rückfederungswinkel berechnet. Der gewünschte Zielwinkel ist bekannt, mit diesen Daten wird dann ein Soll-Lastwinkel eingestellt. Im zweiten Schritt erfolgt die Adaption: Die Weg-Winkel-Relation dient zur Berechnung der Soll-Zustellung für den nächsten Biegewinkel. Im Ergebnis war Kopfer mit seiner Mannschaft mit 98 % schon nah am Gutteiloptimum. „Unter Umständen sind es nur die ersten zwei Bleche, die daneben gehen“, sagte er.

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