Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Verlagerung des Pressenstößels infolge einer Horizontalkraft

Die Fertigung von endkonturnahen Bauteilen hoher Funktionsintegration aus
Blechhalbzeugen mittels einer möglichst geringen Anzahl von Fertigungsschritten
ist eine aktuelle Aufgabenstellung. Eine Herausforderung bei der Fertigung
von asymmetrischen Bauteilen mit horizontal oder schräg angeordneten Nebenformelementen
ist die Entstehung von Prozesskräften, die quer zur Stößelbewegung
wirken. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand von experimentellen
Untersuchungen Kenntnisse über den Einfluss dieser zwischen
dem Pressentisch und Stößel wirkenden Horizontalkräfte auf die resultierende
Stößellage im Raum gewonnen. Am Beispiel eines Umformprozesses wurde
aufgezeigt, wie die Endkontur eines Bauteils durch die resultierende horizontale
Stößelverlagerung, auch Stößelversatz genannt, beeinflusst wird. Ferner
wurde demonstriert, wie dieser Einfluss im Rahmen einer erweiterten numerischen
Prozesssimulation vorhergesagt werden kann. Auf Basis der gewonnenen
Erkenntnisse wurden Rückschlüsse auf die Anforderungen an Pressen bezüglich
der Führungs- und Positioniergenauigkeit des Pressenstößels gezogen. Daraus
wurde abschließend ein Konzept zur maschinenseitigen Sicherstellung der Bauteilqualität abgeleitet.