Fertigung mit Linearmotorpressen

Optimale Fertigung mit Linearmotorpressen

 

Problemstellung

Exzenterpressen ermöglichen hohe Hubzahlen, jedoch sind der Geschwindigkeit-Weg- und der Kraft-Weg-Verlauf der Stößelbewegung bzw. -kraft durch den Exzenter vordefiniert. Bei Hydraulikpressen lassen sich Stößelbewegung und -kraft frei einstellen, die erreichbaren Hubzahlen sind aber im direkten Vergleich zu Exzenterpressen wesentlich niedriger. Linearmotorpressen ermöglichen die freie Programmierung von Stößelbewegung und -kraft bei gleichzeitig hohen Hubzahlen. Bisher gibt es jedoch noch keine systematischen Untersuchungen über die optimale Fertigung mit Linearmotorpressen.

Abbildung 1: Linearmotorpresse im Versuchsfeld des PtU mit einer Presskraft von 40 kN
Abbildung 1: Linearmotorpresse im Versuchsfeld des PtU mit einer Presskraft von 40 kN

Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung von Möglichkeiten und Grenzen der Fertigung mit Linearmotorpressen. Zum einen sollen optimale Geschwindigkeit-Weg- und Kraft-Weg-Verläufe der Stößelbewegung bzw. -kraft für verschiedene Fertigungsverfahren bei der Fertigung mit Linearmotorpressen ermittelt werden. Zum anderen soll eine optimale, auf die Fertigung mit Linearmotorpressen angepasste Werkzeugtechnik entwickelt werden.

Abbildung 2: Software zur freien Programmierung der Stößelbewegung
Abbildung 2: Software zur freien Programmierung der Stößelbewegung

Vorgehensweise

Entwicklung einer speziellen Steuerungstechnik für Linearmotorpressen Systematische Untersuchung verschiedener Fertigungsverfahren (z.B. Scherschneiden, Biegen, Tiefziehen) im Hinblick auf optimalen Geschwindigkeit-Weg- und Kraft-Weg-Verlauf der Stößelbewegung bzw. -kraft Entwicklung einfacher und flexibler Werkzeuge, welche die Möglichkeiten von Linearmotorpressen nutzen.

Abbildung 3: Gestanzter Folienstreifen
Abbildung 3: Gestanzter Folienstreifen

Ergebnisse

Software zur freien Programmierung des Geschwindigkeit-Weg-Verlaufs der Stößelbewegung sowie der Vorschubachsen ist fertig Erste Untersuchungen zu optimalen Prozessparametern beim Scherschneiden und Biegen mit Linearmotorpressen sind durchgeführt Einfaches und kostengünstiges Werkzeug zum Folienstanzen ist entwickelt und erste Stanzversuche erfolgreich durchgeführt.

Ausblick

Erweiterung der Software zur Steuerung von Linearmotorpressen um die freie Programmierung des Kraft-Weg-Verlaufs Weitere Prozessparameteruntersuchungen zum Scherschneiden und Biegen sowie Untersuchungen zum Tiefziehen Integration neuer Fertigungsverfahren in Folgeverbundwerkzeuge (z.B. Fräsen) Entwicklung spezieller Fertigungstechniken für Linearmotorpressen.