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2011
Report
Titel
Laserunterstütztes Stanzen und Umformen von hochfesten Blechwerkstoffen in einer Aufspannung - Hybid-Punch
Titel Supplements
Abschlussbericht. Berichtzeitraum: 01. April 2008 - 31. März 2011. Förderkennzeichen BMWi IN-7026 - 16IN0636
Abstract
Aufgrund der wachsenden Einsatzbereiche von Stanzteilen in der Elektro- und Elektronikindustrie, z.B. Schaltschrankvertäfelungen und Trafobleche sowie in der Automobilindustrie, z.B. Stanz-, Biege- und Ziehteile, gewinnt die flexible Blechbearbeitung auf Stanzpressen sowie die Serienfertigung auf Stanzautomaten zunehmend an Bedeutung. Sowohl Innen- und Außenkonturen als auch Umformungen, wie Durchzüge, Näpfe oder Sicken zur Versteifung des Blechs, lassen sich mit Stanzmaschinen und -automaten in einer Aufspannung fertigen. Im Gegenzug stoßen diese Maschinen im Hinblick auf das bearbeitbare Werkstoffspektrum, die Werkzeugstandzeiten und die Bearbeitungsqualitäten an ihre Grenzen. Dies ist vor allem auf das eingeschränkte Fließvermögen von hochfesten Blechwerkstoffen zurückzuführen. Aufgrund der steigenden Qualitätsanforderungen an die Erzeugnisse bei gleichzeitig zunehmender Teilekomplexität sowie aufgrund der steigenden Nachfrage nach hochfesten Blechwerkstoffen besteht aus Sicht der Industrie der dringende Bedarf zur Steigerung der Leistungsfähigkeit der Stanz- und Umformbearbeitung. Gegenstand dieses Verbundprojekts ist die Entwicklung einer robusten und modularen Laserintegration in vorhandene CNC-Stanzmaschinen (flexible Blechbearbeitung) sowie in vorhandene Stanzautomaten (Großserienproduktion), mit der eine Verfahrenskombination von Laserbestrahlung und Stanzprozess (laserunterstütztes Scherschneiden und Umformen) für die hybride Komplettbearbeitung hochfester Blechwerkstoffe in einer Aufspannung realisiert werden kann. Mit der Entwicklung eines flexiblen laserunterstützten Stanzverfahrens wird es erstmals möglich, Blechwerkstoffe mit eingeschränktem Umformvermögen, z.B. Titanlegierungen, auf herkömmlichen Stanzmaschinen ohne Rissbildung im Werkstück sowie ohne Bruch der Schneid-/ bzw. Umformwerkzeuge zu bearbeiten. Zudem sollen durch die Laserunterstützung die Glattschnittanteile beim Scherschneiden signifikant gesteigert werden. Insgesamt wird dadurch die Leistungsfähigkeit der Komplettbearbeitung schwer schneid- und umformbarer Werkstoffe gesteigert. Im Vorhaben wurde erstmals Blech laserunterstützt im Folgeverbundwerkzeug schergeschnitten und umgeformt. Neben Entwicklung des Prozesses konnte auch erstmals ein Modul zur Integration in Folgeverbundwerkzeuge entwickelt und getestet werden. Die Versuche zur Bearbeitung von drei verschiedenen Federstählen beim Industriepartner verlief ausgesprochen erfolgreich. Es konnte im Verlauf des Projektes eindeutig die industrielle Ersetzbarkeit und das Potential des Verfahrens bewiesen werden.
Verlagsort
Aachen