Hydraulik Ziehkissenoptimierung setzt Reserven frei

Realitätsnahe Simulation, durchflussoptimierte Hydrauliksteuerblöcke und echtzeitfähige elektronische Steuerungen. Das sind Voraussetzungen für die Herstellung hydraulischer Ziehkissen,

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Realitätsnahe Simulation, durchflussoptimierte Hydrauliksteuerblöcke und echtzeitfähige elektronische Steuerungen. Das sind Voraussetzungen für die Herstellung hydraulischer Ziehkissen, wie sie in modernen mechanischen Pressen zum Tiefziehen von Karosserieteilen verwendet werden. Der Antriebs- und Automationsspezialist Rexroth, Lohr am Main, hat diese Maschinenteile weiter optimiert – mit dem Ziel, die Zykluszeiten zu minimieren und das Umformen komplexer Werkstückgeometrien zu verbessern.

Entscheidender Einfluss auf den Umformprozess

Hoch produktive, mechanische Pressen haben einen fest vorgegebenen Bewegungsablauf des Stößels. Allerdings können dabei Prozessgrößen wie Presskraft nicht eingestellt werden. Aus diesem Grund kommen hydraulische Ziehkissen zur Anwendung. Sie haben die Aufgabe, den Stößelaufprall auf das Werkstück zu reduzieren oder die Ziehkraft über den gesamten Ziehweg optimal aufzubauen.

Die Ziehkissen beeinflussen daher den Umformprozess entscheidend mit, indem der Materialfluss kontrolliert wird, ohne dabei Risse oder Falten zu bilden. Rexroth bietet dazu weltweit passende Lösungen, um die sich daraus ergebenden Anforderungen zu erfüllen.

So werden die Zylindermodule als wesentliches Subsystem der modularen Zieheinrichtung ausgeführt. Sie bestehen aus doppelt wirkendem Hydraulikzylinder, Steuerblock, Hydrospeichern und integrierten Weg- und Drucksensoren. Alle Steuer- und Regelvorgänge zur Erzielung der Ziehfunktionen werden über dieses Subsystem realisiert, zum Beispiel die Vorbeschleunigung, Ziehkraftregelung oder der Rückzug am unteren Totpunkt. Dazu setzt der Antriebs- und Automationsspezialist auf Komponenten, die sich den Angaben zufolge bereits langjährig in großer Stückzahl im Pressenbau bewährt haben.

Die Regelung übernimmt die Multi-Achs-Steuerung MAC8. Sie ist modular aufgebaut, echtzeitfähig und kommuniziert über offene Schnittstellen mit allen gängigen Feldbussen, wie Profibus DP und Ethernet, aber auch über Fast Ethernet TCP/IP mit übergeordneten Steuerungen sowie über den CAN-Bus mit der Feldebene. Die Multi-Achs-Steuerung ist bereits vorkonfiguriert, was die Inbetriebnahme wesentlich verkürzt.

Simulationsmodell hilfreich bei der Projektierung

Um bereits in der Projektierungsphase die geforderten Leistungsdaten ausgewählter Komponenten zu prüfen, ist die Simulation des Gesamtverhaltens der Presse eine wertvolle Projektierungshilfe. Dazu bietet sich ein Simulationsprogramm an. So hat Rexroth eine Software entwickelt, in der die physikalischen Eigenschaften der Komponenten als mathematische Modelle in einer Bibliothek gespeichert sind. In der Projektierungsphase wird aus diesen Bibliothekselementen ein Simulationsmodell aufgebaut, analog zur Erstellung des Maschinenschaltplans.

Mit diesem Modell lassen sich laut dem Antriebs- und Automationsspezialisten bereits in einem frühen Stadium der Projektierung – also lange Zeit, bevor der Prototyp einer Maschine gebaut wird – sehr realitätsnahe Untersuchungen am Gesamtsystem oder von einzelnen Komponenten vornehmen. MM

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