Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung eines innovativen Richtapparats für das dreidimensionale Richten und Formen

Höchstfeste Drahtwerkstoffe liegen in der Regel als Bandmaterial vor, welches in einem Umformprozess (z.B. Stanz-Biegen) weiterverarbeitet wird. Zur Lagerung und zum Transport wird das Material auf Coils gehaspelt und zum Kunden transportiert. Durch die von der Aufhaspelung induzierten Eigenspannungen wird die spätere Bauteilqualität von der Geometrie des Coils beeinflusst und verändert sich kontinuierlich mit dem Coilradius. Zusätzlich ist das Bandmaterial durch den Herstellungsprozess mit Säbelkrümmung behaftet. Besonders für KMUs ist die Sicherstellung einer hohen Bauteilqualität bei geringeren Losgrößen aus wirtschaftlicher Sicht eine große Herausforderung. Zur Bewältigung dieser Herausforderung müssen Schwankungen im Material vor dem Umformprozess mit Hilfe von Richtapparaten kompensiert werden.

In diesem Projekt wird als übergeordnetes Ziel die Entwicklung eines neuartigen, innovativen Richtapparats angestrebt, der sowohl die Biege- als auch die Säbelkrümmung intelligent und bedarfsgerecht kompensieren kann. Dazu wird auf den Ergebnissen aus dem Vorgängerprojekt „Einrichtassistenzsystem für Richtapparate“ aufgebaut und anschließend ein vollkommen neuartiger Versuchsstand entwickelt. Sowohl die Planheitsfehler als auch die Eigenspannungen sind unerwünschte Materialeigenschaften, die es im Richtprozess zu kompensieren gilt. Zusätzlich soll die wechselseitige Biegebeanspruchung des Richtguts minimiert werden, da sonst das Formänderungsvermögen für die Folgeprozesse und die Festigkeit abnehmen. Diese beiden Eigenschaften sind jedoch wichtige Qualitätsmerkmale. Dazu wird nach einer Grundlagenuntersuchung ein komplett neues Sensorik- und Aktorikkonzept entwickelt. Anschließend wird auf der Basis von zuvor erfolgten modelltechnischen Untersuchungen eine Richtstrategie entworfen, sodass der Richtapparat sich selbst automatisiert an die Materialschwankungen optimal anpassen kann. Abschließend erfolgen die Konzeption, Aufbau und Validierung des innovativen Richtapparat.