Simulationssoftware von Logopress bei Löhmann Automotive Systems – Beschleuniger für die Problemabwehr.

Schafft Klarheit: Simulation der Audi- Q5-Komponente, im Bild das Unterteil des Werkzeugs mit Streifen

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Simulation

Software

Simulation Stanzen / Umformen

Beschleunigte Problemabwehr

Mit der neuen Softwareversion Triboform R3.1 von Triboform Engineering lassen sich tribologische Effekte bei der Simulation der Blechumformung noch realistischer berücksichtigen.

Verbessert die Simulation von Umformprozessen: Triboform R3.1 ermöglicht eine realistischere Betrachtung tribologischer Effekte, insbesondere durch die Verwendung angepasster Reibungsmodelle und Richtungsabhängigkeiten.

Simulation in der Blechumformung

Die Stampack GmbH stellt die neue Version 2021.0 der Metallumformungssimulation Stampack Xpress vor. Sie eignet für frühe Kalkulationen ebenso wie für hochkomplexe Folgeverbundprozesse.

Auch für hochkomplexe Folgeverbundprozesse: Beispielanwendung aus der Simulationssoftware Stampack 2021.0.

Simulation für die Blechumformung

Das Einfahren von Umformmaschinen ist häufig ein langwieriger und kostenintensiver Prozess. Die Maschinen werden dann oft stunden- oder sogar tagelang durch „Ausprobieren“ unterschiedlicher Prozessparameter blockiert. Der dabei generierte Ausschuss, die sogenannten Fehlerteile, erhöht zusätzlich zu den Maschinenstunden die anfallenden Kosten.

Forschungsprojekt SimKI:. Die Daten aus dem realen Umformprozess werden mithilfe eines smarten Werkzeugs mit integrierten Sensoren erfasst.

Prozesssimulation

Künstliche Intelligenz für KMU

Experten der ETH Zürich entwickelten gemeinsam mit AutoForm eine Methode, um das  Pressen automatisch zu regeln. Franke Kitchen Systems konnte mithilfe des neuen Systems die Ausschussquote beim Ziehen von Spülbecken stark reduzieren.

In Bestform: Das Spülbecken aus Chrom-Nickel-Stahl (1.4301) mit 0,8 mm Blechdicke, das mit der simulationsgestützten Inline-Prozessregelung hergestellt wurde.

Tiefziehen für Fortgeschrittene

Das Messeduo Blechexpo und Schweisstec findet vom 26. bis 29. Oktober in Stuttgart statt. Gezeigt werden Spitzentechnologien der Blech- und Metallverarbeitung samt Fügetechnologie auf internationalem Level.

Die Leitmesse für die Blechbearbeitung soll im Oktober 2021 wieder in Stuttgart stattfinden.

Stanzwerkzeuge

Maschinen für die spanlose Fertigung

Werkzeuge

Blechumformung

Verfahren für die spanlose Fertigung

Blechbearbeitungsmaschinen

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Stanzmaschinen, Blech

Umformwerkzeuge

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Messe Blechexpo

form-werkzeug.de

Blechexpo 2021: schon viele Buchungen

Die EuroBlech will mit digitalen Angeboten die internationale Blechbearbeitungsindustrie unterstützen. Bei der Planung können Marktteilnehmer per Umfrage mitwirken.

EuroBlech Digital Innovation Series ab April 2021

Vom 26. bis 29. Oktober 2021 präsentieren Aussteller auf dem Messeduo Blechexpo/Schweisstec Detail- und Systemlösungen für komplette Prozessketten in der Blech-, Profile- und Rohrteile-Fertigung.

International und auf Welt-Niveau ist das Angebot auf der Blechexpo/Schweisstec in Stuttgart.

Blechexpo 2021 berücksichtigt komplette Prozesskette

Simulationssoftware für dezidierte Einblicke in den Umformprozess erlaubt Korrekturmaßnahmen vor dem Fertigungsprozess

Logopress ProgSim ermöglicht eine genaue Umformsimulation von Folgeverbundwerkzeugen auf Basis eines inkrementellen Ansatzes

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Logopress ProgSim – Umformsimulation von Folgeverbundwerkzeugen in Solidworks

Kompensationsstrategien schnell bewerten, vergleichen und physische Korrekturschleifen minimieren

AutoForm-AutoComp ermöglicht eine schnelle Bewertung und Auswahl der effektivsten Kompensationsstrategie

Kalkulationssoftware für Formenbau

AutoComp von AutoForm für eine erfolgreiche Rückfederungskompensation

Werkzeugkosten für die umformende Fertigung von Bauteilen bereits in der Planungs- und Angebotsphase von Projekten zu ermitteln, hat viele Vorteile. Adient, ein weltweit tätiger Zulieferer für Autositze, nutzt diese, indem er seit Jahren auf den ‘CostEstimator’ von AutoForm setzt.

Komplexe Tiefziehteile: Die Berechnung der Werkzeugkosten nimmt der CostEstimator auf Basis der CAD-Bauteilgeometrie und der definierten Fertigungsroute vor

Simulation Produkt- / Formteildesign

Mehr als ’nur’ ein Tool

Stampack präsentiert die neue Version 2022.0 der Metallumformungssimulation Stampack Xpress mit umfangreichen Verbesserungen am Berechnungsmodul und der Benutzeroberfläche.

Stampack kompensiert das berechnete Aufsprungverhalten  ins Werkzeug und entfernt  dabei entstandene Hinterschnitte  

Formen- und Werkzeugbau

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Für jeden Werkzeugbau

Der Stanzertreff bei Meusburger wartete mit viel Fachwissen rund um den Werkzeugbau für die Blechbearbeitung sowie mit Einblicken in die Philosophie und die Prozesse des Normalienspezialisten auf.

Die Experten der Vortragsreihe des Branchentreffs Stanzwerkzeugbau (von rechts): Wolfgang Prem von PemTec, Dr. Luca Hornung von Stampack, Maximilian Voigt von Ceratizit, Alexander Renz von Hail-tec, Christian Melchers von Pauli Stanz- und Umformtechnik sowie Thomas Enz von Meusburger

Normteile / Normalien

Maschinenelemente

Mechanische Konstruktionselemente

Hartbearbeitung

Spanende Verfahren

ECM- / PECM-Maschinen

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Laserbearbeitungen

Oberflächentechnik

Damm, Helmut

Wärmebehandlung

Folgeverbundwerkzeuge

Meuserblut lässt Stanzerherzen höher schlagen

AutoForm Assembly R10 für Bauteil- und Rohbauprozessauslegungen

Die Ursachen von Maßabweichungen identifizieren und kosteneffiziente Gegenmaßnahmen ergreifen gelingt mit Autoform Assembly R10

Erweiterungen der Prozessentwicklung im Rohbau

AutoForm Assembly R10 – Erweiterungen der Prozessentwicklung im Rohbau für optimale Ergebnisse

Rohbauprozess: Einblicke in den Rohbau bereits vor dem Produktionsstart gibt AutoForm Assembly R10. Maßhaltigkeit und Kosteneinsparungen werden sichergestellt © AutoForm

Prozessentwicklung im Rohbau

Press-, Zieh- und Stanzteile für die Automobilindustrie sind das Metier der Weser Metall  Umformtechnik. Dass die Fertigungsprozesse robust ausgelegt sind und eine konstant hohe Qualität gewährleisten, ist auch ein Verdienst der Prozesssimulation mit AutoForm-Sigma.

Weser Metall Umformtechnik nutzt zur Simulation von Umformprozessen AutoForm-Sigma.

Moderne Rohkarossen bestehen aus mehreren Hundert Einzelteilen. Um das gesamte System zum Stocken zu bringen, reicht es mitunter aus, wenn eines dieser Teile defekt ist. Null-Fehler-Toleranz ist daher eine unabdingbare Prämisse des Qualitätsmanagements im Automobilbau. Gleichzeitig müssen die Einhaltung der Qualitätsanforderungen über eine weltweit vernetzte Hersteller- und Lieferkette sichergestellt sowie etablierte Qualitätsmanagementsysteme permanent weiterentwickelt werden. Bei Weser Metall Umformtechnik (WMU), einem Hersteller hochwertiger Karosserieteile und Zusammenbauten, sind bereits seit Jahren Softwarelösungen von AutoForm fester Bestandteil der Prozesssimulation und Qualitätssicherung.

Sporadische Ereignisse –  und was ist die Ursache?

Mit welcher Konsequenz WMU bei der Umsetzung seines Qualitätsmanagementsystems vorgeht, zeigte sich einmal mehr im August des letzten Jahres, als bei der Produktion eines Längsträgers für einen europäischen Automobilhersteller Probleme auftraten: Sporadisch wurden an dem Tailor Welded Coil (TWC) Risse nahe einer Schweißnaht festgestellt.

Bis dahin war der Längsträger per Transferwerkzeug in neun Stufen gefertigt worden. „Die Bleche liefen dafür nach einem Richtwerk und einer Schlagschere in die Presse ein“, schildert Arne Jonas Bytom, Key User Autoform bei WMU. „Anschließend wurde die Rechteckplatine in das Werkzeug eingeladen und per Crashform umgeformt, wobei es unregelmäßig zu unterschiedlich langen Kantenrissen kam.“

Um eine unsichere Produktion auszuschließen, verschob der Zulieferer sofort größere Mengen des Materials in ein Sperrlager, was sich letztlich auf 20 Coils belief. Initiiert wurden auch sofortige Werkstoffanalysen durch den Materiallieferanten, der aber Eigenschaftsschwankungen als Ursache ausschloss. Seiner Einschätzung nach war die Rissbildung auf den Verschleiß des Platinenschneidwerkzeugs zurückzuführen. Eine Argumentation, der WMU aber nicht in Gänze folgen konnte.

Auf Basis der aktuellen Werkzeugdaten nahm WMU daher eine Simulation mit AutoForm-Forming als Einzelsimulation vor. „Ziel war es, den Fall mit passenden Versagenskriterien abzubilden“, erläutert Bytom. „Dabei konnten wir über die Edge-Cracks-Funktion nachweisen, dass ein Zusammenhang zwischen dem Verschleißgrad des Platinenschneidwerkzeugs und der Kantenrissempfindlichkeit besteht.“ Gerechnet wurde dies in der AutoForm-Cloud. Weil die Empfindlichkeit im verschlissenen Zustand bei 1,33 (1 = Versagen) und im scharfen bei 0,95 lag, wurde mit der Simulation auch belegt, dass schon mit einem unverschlissenen Werkzeug Risse auftreten konnten. Ein Ergebnis, das sich mit den Beobachtungen des Automobilzulieferers deckte. Wie aber war die Situation zu interpretieren? Und vor allem: Welche Lösung war abzuleiten?

Noch im gleichen Monat ging WMU auf AutoForm zu, um das Ergebnis mit dem Simulationsspezialisten zu diskutieren und gemeinsam eine Lösung zu finden. Schnell wurde klar, dass ein optimiertes Platinenschneidwerkzeug erarbeitet werden musste. Gemeinsam hat man eine optimierte Beschneidkontur für die Platine entwickelt, deren erneute Simulation mit AutoForm-Forming zeigte: Die Kantenrissempfindlichkeit lag jetzt bei 0,3 im verschlissenen, und 0,21 im scharfen Zustand. „Wir haben also durch die Simulation in AutoForm deutlich mehr Sicherheit gegen das Versagen der Platinenkante realisiert“, unterstreicht Mathias Rüschenschmidt, Key Account Manager bei AutoForm. Wie aber war die Produktionsrobustheit zu bewerten?

Weil die Kantenrissempfindlichkeit neben den Werkzeugkonturen natürlich auch vom Eingangsmaterial abhängig ist, musste vor dem Bau der neuen Lösung nachgewiesen werden, dass sie unempfindlich gegen Schwankungen der mechanischen Eigenschaften des Produktionsmaterials ist. Diese Robustheit der Prozesse untersucht WMU mit AutoForm-Sigma. Schon seit geraumer Zeit steht die Software – wie die gesamten AutoForm-Produkte – in der AutoForm-Cloud zur Verfügung, um sie bei hoher Verfügbarkeit mit schnellen Antwortzeiten nutzen zu können. WMU, wo schon seit Längerem in der AutoForm-Cloud gearbeitet wird, variierte bei der nun anstehenden Analyse systematisch die Materialparameter des TWC. „Ein solcher Sigma-Lauf, bei dem für die statistische Absicherung eine höhere Anzahl von Simulationen gerechnet werden, war aus der AutoForm-Cloud innerhalb weniger Stunden wieder bei WMU“, resümiert Rüschenschmidt.

Für die neue Beschnittkontur wurden schließlich – statistisch abgesichert – Kantenrissempfindlichkeiten von 0,095 bis 0,585 bei verschlissenem Platinenschneidwerkzeug nachgewiesen, was einer Sicherheit bis zum Versagen der Kante von über 40 Prozent entspricht. Dagegen bewegte sich die Kantenrissempfindlichkeit der alten Platinenkontur unter gleichen Bedingungen und Prozessschwankungen zwischen 0,87 und 2,35. „Dies erklärt auch die Beobachtungen von WMU, wonach nur unter bestimmten Bedingungen Gutteile produziert wurden“, ordnet Rüschenschmidt ein. „Selbst ein gerade erst gewartetes Platinenschneidwerkzeug konnte bei ungünstigen Eingangsparametern zu Rissen führen, wie die Robustheitsanalyse mit AutoForm-Sigma belegt.“

Noch 2021 folgten Tests mit separat zugeschnittenen Platinen, die durchweg ohne Auffälligkeiten im Kantenbereich verliefen. Schließlich wurde das neue Platinenschneidwerkzeug gebaut und in die Produktion eingebunden. Die Presse, auf der die Längsträger produziert werden, arbeitet hierbei mit einem 7,30 m langen Tisch. „Weil das Transferwerkzeug kürzer ist, konnten wir den Platinenschnitt vorverlagern und die Pressenschere abschalten“, berichtet Bytom. Heute wird die Kontur somit per Platinenschnitt gefertigt, um dann ins Transferwerkzeug zu laufen.

Vorausgegangen waren dieser Integration durchweg positive Testergebnisse, die WMU dazu bewogen hatten, den neuen Platinenschnitt zu bauen. „Schlussendlich ließen sich alle gesperrten Coils problemlos verarbeiten. Allein bei diesen 213 t an Material handelte es sich um einen Kostenfaktor von knapp einer Viertelmillion Euro“, bilanziert Bytom. „Auch, weil die Coils nach dem Anstanzen nicht mehr abgespannt werden müssen, hat die Anlage einen deutlich höheren Nutzungsgrad. Zudem sind mit der ausschussfreien Produktion die zusätzlichen Qualitätskontrollen entfallen.“ Nicht zuletzt wurden auch die Rüstzeiten verkürzt und durch den stabileren Prozess die Ausbringung erhöht.

Ohnehin hatten sich die Kosten des neuen Platinenschnitts bereits durch drei verarbeitete Coils gerechnet, was aber nicht die einzige Auswirkung mit direktem Werkzeugbezug blieb: Für Werkzeuge, die WMU zukauft, wurden mittlerweile Edge-Cracks-Untersuchungen in die Lastenhefte aufgenommen. Und damit ein weiterer Qualitätsanker im Managementsystem von WMU gesetzt.

Ursache unbekannt: Im August 2021 traten bei der Produktion der TWCs sporadisch Kantenrisse in unterschiedlicher Länge auf 

Geprüft: Die Prozessanalyse mit AutoForm-Sigma belegt die Robustheit der neuen Lösung 

Zielführend: WMU und AutoForm, hier vertreten durch Arne Jonas Bytom (rechts) und Mathias Rüschenschmidt (links), haben den Versagensfall an den Längsträgern gemeinsam analysiert und daraufhin die Beschnittkanten optimiert

Qualität gesichert: Inzwischen werden die Längsträger rissfrei produziert

Qualität abgesichert: Hunderttausende Teile fließen täglich in die weltweite Produktion ein, weshalb Qualitätsmängel von vornherein ausgeschlossen sein müssen 

Autoform- Hauptartikel

Optimierte Umformwerkzeuge mit erhöhten Standzeiten durch Simulation mit Autoform

WMU Weser Metall Umformtechnik GmbH 34346 Hann. Münden Tel. +49 5541 98220 <a href="http://www.wmu.de">www.wmu.de</a>

AutoForm Engineering Deutschland GmbH 44227 Dortmund Tel. +49 231 9742320 <a href="http://www.autoform.com">www.autoform.com</a>

Theo Drechsel leitet die Agentur 4marcom + PR! in Unterschleißheim <a href="mailto:Theo.Drechsel@4marcompr.de">Theo.Drechsel@4marcompr.de</a>

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