Wu Yutian Optimierung der Werkzeugnutzung in der Blechumformung

Optimierung der Werkzeugnutzung in der Blechumformung

 

Motivation

Die zunehmende Verwendung von höher- und höchstfesten Stählen (AHSS) in der Blechumformung hat zu neuen industriellen Herausforderungen geführt. Eines der Hauptprobleme liegt in den tribologisch anspruchsvollen Bedingungen während der Umformung, die zu einem vorzeitigen Versagen des Schmierfilms und nachfolgendem Produktausfall führen können. Das führt weiterhin zum frühzeitigen Ausfall der Umformwerkzeuge. Um dieser Herausforderung zu begegnen, ist es unerlässlich, die Erkenntnisse bezüglich Werkzeugstandzeiten und Verschleißentwicklung zu erweitern. Eine genaue Kenntnis der wirkenden Mechanismen und Wechselwirkungen im Verschleißfall ermöglicht eine Abschätzung von Werkzeugstandzeiten und damit eine optimierte Werkzeugnutzung. Dies birgt ein signifikantes Potenzial zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit, der Qualität und der Prozessstabilität in der Blechumformindustrie. Dabei sind die Ursachen, die die Verschleißentwicklung bedingen und letztendlich zum Ausfall eines Werkzeuges führen, noch nicht ausreichend erforscht.

[1] Verschleißverlauf des Stahls
[1] Verschleißverlauf des Stahls

Zielsetzung

Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, die grundlegenden Vorgänge und Phänomene der fortschreitenden Verschleißentwicklung und des Werkzeugausfalls in der Blechumformung zu analysieren und zu prognostizieren. Insbesondere wird das Verschleißverhalten im Übergang der Verschleißentwicklung von Beharrungszustand zum Ausfall untersucht (Abbildung 1). Darüber hinaus werden die Einflussfaktoren, die zum Verschleiß der Werkzeuge beitragen, erforscht. Mit diesen Ergebnissen wird es in Zukunft ermöglicht die Werkzeugstandzeiten abzuschätzen und Wartungsintervalle besser zu planen.

 

Lösungsweg

In der ersten Phase wird das vorhandene Messsystem zur Verschleißcharakterisierung erweitert, damit zusätzliche Messwerte zur Beschreibung der Verschleißentwicklung bereitgestellt werden können. Das Hauptziel der zweiten Projektphasen ist die Ermittlung der Einflussfaktoren auf die Verschleißentwicklung. In diesem Projekt werden die Härte und die Oberflächentopografie der Umformwerkzeuge als Einflussfaktoren untersucht. Abschließend werden passende Maßnahmen zur Verlängerung der Standzeit der Umformwerkzeuge abgeleitet.

 

Danksagung

Das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Unterstützung bei der Durchführung dieses Projekts.