Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Profilbiegen mit kinematischer Gestalterzeugung



Datum: 21.01.1999


Autor


Berichterstatter

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

Im Rahmen der Arbeit wurde eine neues Profilbiegeverfahren entwickelt, bei dem die Profile zur Formgebung mittels einer Biegerolle in eine elastische Polyurethanmatrize eingedrückt werden und somit über definierte Werkzeugrelativbewegungen zwischen der Rolle und der Matrize flexibel gebogen werden können. Durch die kinematische Gestalterzeugung und der damit verbundenen Flexibilität eignet sich die entwickelte Technologie insbesondere zur Erzeugung variabler, über der Profillänge veränderlicher Krümmungsverläufe bei kleinen bis mittleren Losgrößen. Die durchgeführten Grundlagenuntersuchungen zeigen eine starke Abhängigkeit der lokal erreichten Krümmung von der jeweiligen Eintauchtiefe, von der Querschnittsgeometrie und von den Werkstoffeigenschaften des Profils, von der momentanen Profilkontur im Bereich der Auflagefläche des Profils auf der Matrize und von der Position auf der Matrize. Erst die Kenntnis von der realen Lage der dehnungsfreien Faser im Profil schafft die Voraussetzung für eine Zuordnung zwischen Profil- und Werkzeugkoordinaten, die für eine Prozeßbeherrschung benötigt wird. Für die Berechnung der erforderlichen Werkzeugrelativbewegungen können alternativ die Methode der Finiten Elemente oder neuronale Netze eingesetzt werden. Beide Ansätze wurden realisiert, in das Planungssystem implementiert und experimentell verifiziert. Am Beispiel der Herstellung einer Rahmenstruktur aus gebogenen Profilen wurde demonstriert, wie eine neue Biegeaufgabe durch die Anwendung der flexiblen Technologie und der entwickelten Planungsmethode in kurzer Zeit realisiert werden kann.