P 219: Entwicklung und Erprobung eines Prozeßsimulationsmodells zur verfahrensspezifischen CAD-Stufenfolgeplanung beim Walzprofilieren

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ISBN: 3-930621-48-7 Artikelnummer: e14570b567d5 Kategorien: ,

Beschreibung

Der Trend zur Integral- und Leichtbauweise, die zunehmende Automatisierung in Beund Verarbeitungsstufen sowie die vom Markt verlangten immer kleineren Losgrößen fordern von den Kaltprofilherstellern steigende Produktqualität und gleichzeitig höhere Flexibilität. Verbesserungspotential liegt vor allem in der Verringerung der Zeiten für die Entwicklung neuer Profilierwerkzeuge und das Einfahren der Produktion. Die Stufenfolgeplanung und Werkzeugkonstruktion für das Walzprofilieren basiert auch heute noch weitgehend auf empirisch gewonnenem Mitarbeiterwissen. Um den Konstrukteur von Routinetätigkeiten zu entlasten, stehen ihm inzwischen speziell für das Walzprofilieren entwickelte rechnerunterstützte Planungs- und Konstruktionssysteme (CAE) zur Verfügung. Planungsfehler können derzeit jedoch erst nach der Fertigung der Werkzeuge und dem Einbau in die Walzprofilieranlage festgestellt werden.
Dabei entstehen durch lange Einstellzeiten und u.U. nötigen Werkzeugänderungen erhebliche Kosten, die die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gefährden können. Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Programm-Modul, der sogenannte Technologieprozessor, entwickelt, das es ermöglicht aus den Daten des CAE-Systems eine Finite-Elemente-Analyse (FEM) des Walzprofilierprozesses zu generieren und die Ergebnisse auszuwerten. Der Planungsprozeß mit Hilfe des Technologieprozessors im CAE-System beginnt konventionell mit der Definition des Endprofilquerschnitts, der Festlegung der Folge der Umformstufen und der Konstruktion der einzelnen Umformwalzen.
Die so festgelegten geometrischen und technologischen Daten des Walzprofiliervorganges werden an den Technologieprozessor übergeben. Dieser erstellt die erforderlichen Eingabedaten für die FEM-Simulation weitgehend automatisch, startet die Berechnung und analysiert anschließend das Berechnungsergebnis. Planungsfehler können so mit Hilfe der numerischen Simulation frühzeitig entdeckt und behoben werden. Auf diese Weise lassen sich infolge Vermeidung von Werkzeugnachbearbeitung erhebliche Kosten einsparen. Darüber hinaus wird durch kürzere Planungs- und Einstellzeiten Produktionszeit gewonnen. Rechnerunterstützte Planungssysteme in Verbindung mit dem Technologieprozessor erlauben den Kaltprofilherstellern – i.d. Regel kleine und mittlere Unternehmen – eine nicht allein vom Mitarbeiterwissen abhängige Fertigung sowie eine schnellere und weniger störanfällige Auftragsabwicklung. Die Rechte an dem im Rahmen dieses Projektes entwickelten Programm-Modul liegen bei der Studiengesellschaft Stahlanwendung e.V. und werden auf Anfrage zur Verfügung gestellt.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
1996

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. D. Schmoeckel, Dipl.-Ing. B. Sitzmann, Dipl.-Witsch.-Ing. N. Stricker