Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Simulationsbasierte Bestimmung der zu erwartenden Maßhaltigkeit für das Blechbiegen



Datum: 19.12.2002


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. M. Kleiner, Universität Dortmund

Während die Biegestadienplanung mit Hilfe von Computern gelöst werden kann, stellt die Maßhaltigkeit beim Blechbiegen eine Herausforderung dar. Insbesondere der Einfluss des Biegestadienplans auf die Maßhaltigkeit ist bisher wenig untersucht worden. In der Arbeit ist ein Verfahren beschrieben, um diesen Aspekt computerunterstützt im Rahmen der Biegestadienplanung berücksichtigen zu können Das Fertigungsergebnis beim Blechbiegen ist vielen Einflüssen unterworfen, welche die erreichbare Genauigkeit der Biegeoperation reduzieren. Hier sind unter anderem Werkstoffkennwerte, die Positioniergenauigkeit von Werkzeugmaschinen, welche die Genauigkeit des Zuschnitts beeinflusst, sowie die Handhabungsgenauigkeit durch den Bediener einer Presse zu nennen. Aus diesen Gründen sind Schwankungen in den Bearbeitungsergebnissen beim Blechbiegen unvermeidlich. Die Fehlerfortpflanzung führt dazu, das auch kleine Schwankungen im Laufe der Fertigung zu großen Abweichungen führen können. Durch Verwendung empirischer Daten, in denen die auftretenden Abweichungen in zwei Klassen unterschieden werden - Winkelabweichungen und Abweichungen in der Positionierung - wird in der Arbeit die zu erwartende Maßhaltigkeit für einen Biegestadienplan und eine Maschinenzuordnung mit Hilfe der Monte-Carlo Simulation bestimmt. Die Fehlerfortpflanzung wird implizit nachgebildet, indem für jeden Umformschritt die Position der Biegekante in Abhängigkeit von der bis dahin erzeugten Geometrie bestimmt wird. Die Simulationsergebnisse werden in Fähigkeitsindizes zusammengefasst. Hiermit kann das in der Biegestadienplanung vorhandene Potential zur Verbesserung der Maßhaltigkeit beim Blechbiegen simulationsgestützt erschlossen werden.