Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Verlagerung des Pressenstößels infolge einer Horizontalkraft

Die Fertigung von endkonturnahen Bauteilen hoher Funktionsintegration aus Blechhalbzeugen mittels einer möglichst geringen Anzahl von Fertigungsschritten ist eine aktuelle Aufgabenstellung. Eine Herausforderung bei der Fertigung von asymmetrischen Bauteilen mit horizontal oder schräg angeordneten Nebenformelementen ist die Entstehung von Prozesskräften, die quer zur Stößelbewegung wirken. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand von experimentellen Untersuchungen Kenntnisse über den Einfluss dieser zwischen dem Pressentisch und Stößel wirkenden Horizontalkräfte auf die resultierende Stößellage im Raum gewonnen. Am Beispiel eines Umformprozesses wurde aufgezeigt, wie die Endkontur eines Bauteils durch die resultierende horizontale Stößelverlagerung, auch Stößelversatz genannt, beeinflusst wird. Ferner wurde demonstriert, wie dieser Einfluss im Rahmen einer erweiterten numerischen Prozesssimulation vorhergesagt werden kann. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden Rückschlüsse auf die Anforderungen an Pressen bezüglich der Führungs- und Positioniergenauigkeit des Pressenstößels gezogen. Daraus wurde abschließend ein Konzept zur maschinenseitigen Sicherstellung der Bauteilqualität abgeleitet.