Gleitziehbiegen von Profilen mit definierter variabler Längskrümmung

Durch die im Rahmen dieses Projekts durchgeführten Untersuchungen zum Herstellen variabel längsgekrümmter Profile wurde das Fertigungsverfahren Gleitziehbiegen um wichtige Erkenntnisse bezüglich der Möglichkeiten des Profilierprozesses erweitert. Dies kann zu einer stärkeren Verbreitung des bislang wenig etablierten Verfahrens Gleitziehbiegen beitragen. Grundlagen für die Prozessplanung

und Auslegung sowie zur Konstruktion der Umformwerkzeuge und des benötigten Antriebs wurden erarbeitet. Die Optimierung dieses Profilierverfahrens und damit eine Verbesserung hinsichtlich der sicheren Planung und der Beherrschbarkeit des Gleitziehbiegeprozesses werden sich weiterhin positiv auf eine weitere Verbreitung auswirken.

Mit Hilfe einer neu installierten Anlage ist man in der Lage, Hutprofile mit über der Längsachse veränderlichen Längskrümmungen zu erzeugen. Dabei besteht die Möglichkeit im Rahmen der Werkzeug- und Anlagendimensionen sowohl kontinuierlich vom Coil als auch diskontinuierlich mit Zuschnitten zu arbeiten. Eine Optimierung der Zuschnittsgeometrie hat mit Unterstützung der Simulation und

in Versuchsreihen stattgefunden. Die Simulation der Gleitziehbiegeprozesse mit dem System PAM-STAMP 2G liefert wichtige Informationen in der Phase der Werkzeugkonstruktion für das Werkzeug zur Herstellung von Hutprofilen sowie in der Darstellung des gesamten Verfahrensablaufes mit dem konzipierten Walzenantrieb mit integrierter Biegung.

Die Gestaltung des Walzenantriebes sollte in weiteren Forschungsvorhaben näher untersucht werden, da eine erste Pilotanlage noch nicht alle Untersuchungspunkte abdecken kann. Durch die Möglichkeit, in einem flexiblen Prozess kleine und mittlere Serien individuell konfigurierbarer Profile herstellen zu können, ist eine Verringerung der Herstellkosten für diese Art Profile zu erwarten.

Weiterhin werden durch die Einbringung definierter Längskrümmungen neue Anwendungsbereiche der Profiliertechnik erschlossen. Individuelle Profile können vor allem vor dem Hintergrund immer stärker ansteigender Umweltstandards beispielsweise im Fahrzeugbau zur Umsetzung von Leichtbaukonzepten und damit zur Schonung von Ressourcen beitragen.

Durchgeführte Schmierstoffvariationen lassen weitere grundlegende Erkenntnisse zu. Aufgrund der lokal hohen Flächenpressungen an Kontaktstellen des einlaufenden Profils mit dem Werkzeug ist speziell dort mit erhöhtem Verschleiß an den Werkzeugen zu rechnen.

Neben dem Einsatz des Gleitziehbiegens mit der Möglichkeit der Einbringung von Profillängskrümmungen kommt auch der Einsatz von Gleitziehbiegestufen in einem Walzprofilierprozess in Frage. Diese Umsetzung findet im Rahmen der Integration einer Gleitziehbiegestufe in einen Walzprofilierprozess zunächst zur Herstellung eines C-Profils sowie zukünftig eines U-Profils statt.

Dies führt zur Substitution von kostenintensiven und stark verschleißanfälligen Werkzeugsätzen. Der Herstellprozess kann so flexibler und kostengünstiger gestaltet werden.

Mit diesem Forschungsvorhaben ist es erstmalig gelungen, eine Gleitziehbiegeanlage als Pilotanlage darzustellen, die im Gegensatz zur vorherigen translatorisch arbeitenden Gleitziehbiegeanlage durch den nunmehr vorhandenen Walzenantrieb auch eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht. Es kann sowohl vom Coil gearbeitet als auch Profilzuschnitte verwendet werden. Dabei ist es gelungen, eine Möglichkeit zur Einbringung definierter Längskrümmungen zu integrieren. Die Anlage ist mit vertretbarem Aufwand transportabel und kann vor Ort in einem gewissen Geometriespektrum Profile beliebiger Länge erzeugen, die je nach Wunsch mit einer definierten Längskrümmung versehen werden können.

Weiterhin ist es gelungen, durch die Berücksichtigung der Erfahrungen aus der Praxis, einer intelligenten Konstruktionsmethodik und nicht zuletzt der numerischen Simulation ein Werkzeug für Hutprofile in einem Zug zu konzipieren und zu bauen, welches qualitativ hochwertige Hutprofile erzeugt.