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Dipl.-Ing. Patrick Schäberle
Hochschule Esslingen
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Manfred Silz
Die wesentliche Zielsetzung der Arbeit ist die wirtschaftliche und technologische Bewertung des
Einsatzpotentials eines kontinuierlichen flexiblen Beschnitts im Bearbeitungsprozess.
Der derzeitige Stand der Technik zeigt dass walzprofilierte Bauteile wie beispielsweise Längsträger
oder Seitenaufprallträger über hubabhängige Stanzwerkzeuge gelocht und über einen längeren
Bereich beschnitten werden.
Gegenüber der konventionellen Methode zeigt der in dieser Arbeit untersuchte Ansatz mittels
Kreismessern zu beschneiden einige technische, ökologische und ökonomische Vorteile auf:
- flexible Schneidkantengeometrie
- geringe Werkzeugkosten ohne aufwändige Herstellungsprozesse als im Werkzeugbau üblich
- geringer Kraft- und Energieaufwand aufgrund eines ziehenden Schnitts ohne beschleunigte Massenbewegung
- geringer Platzbedarf in der Gesamtanlage verglichen mit hubgebundenen Werkzeugen
- geringere Durchlaufzeiten durch den kontinuierlichen Verlauf in der Prozesskette
- geringe Lärmbelastung der Umwelt infolge des ziehenden Schnitts
Das flexible Beschneiden von Profilflanschen mittels Kreismesser setzt hinsichtlich steigender
Produktivität und wirtschaftlicher Ersparnisse gegenüber dem konventionellen hubgebundenen
Beschneiden neue Maßstäbe. Das Längsteilen über solche Kreismesser ist bereits aus der
Coilfertigung bekannt und keine neue Technologie mehr, das flexible Beschneiden eines Flansches in
Kombination mit einem Walzprofilierprozess dagegen schon.
Untersucht werden neben den auftretenden Verfahrenskräften auch die Prozesssicherheit im Bereich
des Eintauchvorgangs und der Radienbewegung. Des Weiteren beschäftigt sich die vorliegende
Arbeit auch deutlich mit verschiedenen Kenngrößen und deren Auswirkungen auf den
Eintauchvorgang und die Radienbewegung, sowie auf die Teile- bzw. Schnittflächenqualität und den
Werkzeugverschleiß.
Im Folgenden stellen sich die zusammengefassten Ergebnisse der Arbeit dar:
- Zusammenhänge zwischen dem Eintauchvorgang und der Bauteil- bzw. Schnittflächenqualität
- Zusammenhänge zwischen der Radienbewegung und der Bauteil- bzw. Schnittflächenqualität
- Auswirkungen des Schneidspaltes und der Schnittflächenüberdeckung auf die Schnittflächenqualität und die auftretenden Prozesskräfte bzw. Aufweitungen der Schneidwellen
- Mögliche Maßnahmen zur Verringerung des Werkzeugverschleißes, der auftretenden Prozesskräfte und Verbesserung der Werkstückqualität
- Darstellung zur Integration des flexiblen Beschnittmoduls in einen Walzprofilierprozess
Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse zeigen die Auswirkungen des Schneidspalts auf die
Schnittflächenqualität und die auftretenden Prozesskräfte. Ferner wird der Verschleiß der
Schneidrollen genauer untersucht und denkbare Schritte zur Verminderung desselben vorgeschlagen.
Für einen späteren Serieneinsatz wird zusätzlich auch die Integration des flexiblen Beschnittmoduls in
einer Walzprofilieranlage erörtert. Abschließend werden weitere Anregungen zur verbesserten
Ausnutzung eines kontinuierlich arbeitenden Prozesses wie z.B. dem Walzprofilieren hervorgehoben.
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