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Entwicklung neuer Werkzeuglösungen für die roboterbasierte inkrementelle Umformung von Durchzügen

AiF-Nr.:

20457BG

EFB-Nr.:

09/217

Kurztitel:

Roboterbasiertes Kragenziehen

Laufzeit:

01.12.2018 - 30.11.2020

Forschungseinrichtungen:

IWF Berlin, KUF Cottbus


Projektbeschreibung

Durchzüge sind wichtige Funktionselemente in der Struktur moderner Blechbauteile. Für die Herstellung von Durchzügen werden in der Serienfertigung formgebundene Werkzeuge (WZ) verwendet, die eine beidseitige Zugänglichkeit erfordern. Neben dem werkzeuggebundenen Kragenziehen können Durchzüge mittels inkrementeller Blechumformung (IBU) hergestellt werden. Die IBU nutzt generische Werkzeuge und bietet hierdurch Vorteile, wie z. B. eine signifikante Reduzierungen des WZ-Einsatzes und der Prozesskräfte sowie Erweiterungen der Grenzformänderung. Die IBU erlaubt die Fertigung von Durchzügen bei einseitiger Zugänglichkeit und ermöglicht höhere Aufweitungsverhältnisse. Ein Nachteil der IBU ist die hohe Prozesszeit, die bislang den Einsatz der IBU auf Kleinserien einschränkt. Im Vorhaben wird die Entwicklung eines inkrementellen Kragenziehprozesses mit schnell rotierenden WZ angestrebt, der kurze Prozesszeiten, die Integration von Fräsoperationen zur Vorlochherstellung und eine flexible Fertigung bei einseitiger Zugänglichkeit ermöglichen soll. Der Antrag beschreibt die Entwicklung neuer WZ-Konzepte sowie entsprechender Prozesse für das roboterbasierte Kragenziehen. Der Einsatz von Industrierobotern (IR) ermöglicht die Flexibilisierung der Fertigung und somit eine wirtschaftliche Bearbeitung komplexer Bauteile bei geringer Stückzahl. Durch die Integration modularer WZ im Endeffektor ist die roboterbasierte Fertigung von Durchzügen bei einseitiger Zugänglichkeit am Bauteil möglich. Die Flexibilität von IR bietet Potenzial beim Einsatz in der Fertigung, sodass dem stetigen Anstieg der Produktvielfalt bis hin zur Losgröße „Eins" hierdurch begegnet werden kann. Die Vorteile der zu entwickelnden Lösung resultieren aus der Kostenersparnis beim Einsatz günstiger IR im Vergleich zu teuren WZ-Maschinen und der reduzierten Werkzeugbindung und somit erhöhter Flexibilität. Da IR gegenwärtig in vielen KMU bereits eingesetzt werden, ist eine „sofortige" industrielle Umsetzung möglich.

 


 

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