EFB-Forschungsbericht Nr. 231

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Nachweis der Praxistauglichkeit einer Online-Schneidspaltregelung zur Schnittgratminimierung

Verfasser:
Bernd-Arno Behrens, Edzard Schaeper - Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Universität Hannover

ISBN 978-3-86776- 188-8  -  68 Seiten, 38,50 €


Zusammenfassung 

EFB/AiF-Forschungsvorhaben 13186N

Jedes Produkt aus Blech muss zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb des Produktionsprozesses geschnitten werden. Entweder wird das Rohteil aus Blech durch Schneiden hergestellt, oder es erfolgt ein Beschneiden des Fertigteils nach der Umformung. Dadurch ist das Verfahren Scherschneiden eines der am häufigsten verwendeten Verfahren in der Blechumformung.

Die Wirtschaftlichkeit, mit der das Fertigungsverfahren Scherschneiden betrieben wird, ist maßgeblich von der geforderten Qualität der Schnittteile und der Standzeit der Schneidwerkzeuge abhängig. Eine gute Schnittflächenqualität ist u. a. gekennzeichnet durch einen hohen Glattschnittanteil und im Besonderen durch einen kleinen Schnittgrat.

Im Rahmen des Vorläufer-Forschungsvorhabens AiF-EFB10873B wurde ein Prototypwerkzeug zum Schneiden im offenen, geraden Schnitt entwickelt und erprobt, bei dem die Breite des Schneidspaltes verstellt werden konnte. Im Rahmen des hier beschriebenen Forschungsvorhabens ist das Prinzip des Werkzeuges mit verstellbarer Schneidspaltbreite fortgeführt und zur Praxistauglichkeit weiterentwickelt worden. Mit dem neuen Schneidwerkzeug können Bleche mit großen Breiten abgeschnitten werden. Der Schneidspalt, dessen Breite die maßgebende Einflussgröße für die Schnittflächenqualität darstellt, kann durch mehrere parallel liegende Piezoaktoren verstellt werden, indem das Untermesser relativ gegen das Obermesser verschoben wird. Mit Lasertriangulationssensoren wird online die Blechdicke erfasst und Blechdickenschwankungen durch Zustellung des Schneidspaltes automatisch ausgeglichen. Die optimale Schnittflächenqualität wird eingehalten und so die Gratbildung minimiert.

Neben der Zustellung des Untermessers gestatten Piezoaktoren die Messung der horizontalen Schneidkraftkomponenten. In umfangreichen Versuchsreihen wurde festgestellt, dass die horizontale Schneidkraftkomponente bei relativen Schneidspalten zwischen 4 % und 14 % annähernd konstant bleibt, mit zunehmendem Verschleiß der Aktivschneidelemente dagegen deutlich größer wird. Das Ziel des Vorhabens wurde nicht erreicht, eine Schnittgratminimierung durch Verschleißkompensation ist nur teilweise möglich.

 


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