Patent DE-102016015543-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Auslegung eines Umformwerkzeugs für eine Umformpresse
Inventor: SCHALLER LUDWIG
IPC: G06F17/50
Filed: 2016-12-27
Granted: 2018-10-18
Abstract: Verfahren zur Auslegung eines Umformwerkzeugs (7) für eine Umformpresse (1) zur Herstellung von Blechbauteilen (13), welche Umformpresse (1) einen hubverstellbaren Pressenstößel (3), an dem ein Werkzeugoberteil (9) des Umformwerkzeugs (1) befestigt ist, und einen Pressentisch (5) aufweist, an dem ein Werkzeugunterteil (11) des Umformwerkzeugs (7) befestigt ist, wobei das Werkzeugunterteil (11) und das Werkzeugoberteil (9) einander zugewandte Wirkflächen (15, 17), die im Umformprozess in Kontakt mit der umzuformenden Blechplatine (13) sind, wobei der Umformprozess mit Deformationen des Umformwerkzeugs (7) einhergeht, die das Umformergebnis beeinflussen, wobei zur Reduzierung der Deformationen des Umformwerkzeuges (7) ein Modell (M P ) der Umformpresse (1) sowie ein Start-Modell (Ms) des Umformwerkzeugs (7) zu einem Gesamt-Modell (M G ) zusammengefügt werden, mit dem ein Pressen-Belastungsfall simuliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Prozess-Simulation (I, II, III) das Start-Modell (Ms) des Umformwerkzeugs (7) unter Bildung eines Ziel-Modells (Mz) des Umformwerkzeugs (7) so abgewandelt wird, dass sich die prozessbedingten Deformationen des Umformwerkzeugs (7) reduzieren und sich die Kraftflüsse durch die Wirkflächen vergleichmäßigen, dass zur Reduzierung der Umformwerkzeug-Deformationen das Umformwerkzeug (7) außerhalb seiner Wirkflächen (15, 17) als lastleitende Strukturen (19, 25) Rippen oder Streben aufweist, über die im Umformprozess Kraftflüsse vom Pressenstößel (3) in den Pressentisch (5) verlaufen, und zwar unter Entlastung der Umformwerkzeug-Wirkflächen (15, 17), und dass bei der Prozess-Simulation (I, II, III) die Geometrie und/oder Position der lastleitenden Strukturen (19, 25) unter Bildung des Ziel-Modells (Mz) des Umformwerkzeugs (7) abgewandelt werden, und zwar so, dass die lastleitenden Strukturen (19, 25) die auftretenden Lasten möglichst harmonisch ohne Hervorrufen von Sekundärkräften und -momenten den Haupt-Kraftfluss des Gesamtsystems (M G ) führen, dass in einem ersten Auslegungs-Schritt zunächst die Wirkflächen (15, 17) am Werkzeugober- und -unterteil (3, 5) in Größe und Lage exakt definiert und auf ein notwendiges Minimum für die tatsächliche Umformung der dazwischenliegenden Blechplatine (13) reduziert werden, wodurch sich der Hauptkraftfluss ergibt, dass in einem zweiten Auslegungs-Schritt die lastleitenden Strukturen (19, 25) des Modell-Umformwerkzeugs (M S ) in ihrer Position geändert oder in ihrer Geometrie so abgewandelt werden, dass sie die auftretenden Lasten möglichst harmonisch, d.h. ohne Hervorrufen von Sekundärkräften und -momenten im oben beschriebenen Kraftfluss des Gesamtsystems (M G ) führen, dass für den Fall, dass die für den Umformprozess notwendigen Wirkflächen (15, 17) nach wie vor keinen in sich stabilen Kraftfluss ergeben, weitere Abstützflächen (23) definiert werden und in das Gesamtsystem (M G ) mit der identischen Vorgehensweise miteinbezogen werden, und dass die Abstützflächen (23) sowohl im direkten Eingriffsbereich der Blechplatine (13) als auch außerhalb des Blechplatinen-Bereiches angeordnet sind, und dass in einem weiteren Auslegungs-Schritt die noch verbleibenden Rest-Deformationen im Umformwerkzeug (7) durch eine Aufmaßkompensation (Δm) ausgeglichen werden, und zwar unter Bildung des Ziel-Modells (Mz) des Umformwerkzeugs (7).