20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

ProZess- unD
ProDuKtionstechniK
abgeschLossene ProJeKte
ProJeKtLeitung
Friedrich-alexander-universität
erlangen-nürnberg
Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFt)
egerlandstraße 13
91058 erlangen
Prof. Dr.-ing. habil. marion merklein
tel. 09131 / 85-27140
Fax 09131 / 85-27141
www.lft.uni-erlangen.de
m.merklein@lft.uni-erlangen.de
ProJeKtPartner
bmw group
ti-528 Versuchsfahrzeugbau
wafios ag
niederlassung marktredwitz
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3-Rollen-Schubbiegen freiformgebogener
Rohrleitungen
Links: an der bmZ 61 angebrachte sensorik zur Kraftmessung im biegeprozess;
rechts: Fehlfarbendarstellung der Übereinstimmung von Fe-simulation und optisch vermessenem rohr
Das 3-rollen-schubbiegen ist ein innovatives, flexibles Verfahren zur herstellung dreidimensional
freiformgebogener rohrkomponenten. Ziel des Forschungsvorhabens war die
entwicklung einer automatisierten, Fe-basierten auslegung des rohrbiegeprozesses.
Die Programmierung der maschine erfolgte
vor dem Projekt auf der basis experimentell
ermittelter Kennlinien. bei geometrie- oder
chargenwechsel waren biegeversuche an der
maschine erforderlich, um das rückfederverhalten
des rohrmaterials in der Kennlinie abbilden
zu können.
am LFt wurde dafür eine anlage des typs
bmZ 61 aufgestellt und in betrieb genommen.
Die anlage wurde mit sensoren zur messung
der Prozesskräfte ausgestattet. optische und
taktile systeme für die bauteilvermessung
wurden installiert und betrieben. mit den
Daten aus verschiedenen experiment reihen
konnte ein Fe-model für die simulation des
biegeprozesses entwickelt, durch einen sollist-Vergleich
bewertet und verbessert werden.
eine verbesserte modellierung konnte zusätzlich
die rechenzeit im Laufe des Projektes bei
verbesserter genauigkeit um un gefähr 75 %
reduzieren. weiterhin konnte die eindimensionale
Kennlinie zur steuerung der maschine
auf ein zweidimensionales Kennfeld erweitert
werden. Das erweiterte Kennfeld führt zu
mehr Freiheitsgraden in der Programmierung
und damit zu einer erweiterung der auf der
maximum
-1,98 mm
senkrechte
abaQus-modell
atos-modell
0,992
0,800
0,400
0,000
-0,400
-0,800
-1,200
-1,600
-1,977
maschine herstellbaren geometrien. Für eine
ausgewählte zweidimensionale gebogene
rohrgeometrie wurde das Kennfeld durch
Fe-simulation bestimmt. Die Verwendung
dieses Kennfelds für die berechnung der
achswege bei der teileeingabe führte zu
einem lehrenhaltigen bauteil. Die möglichkeit,
Kennfelder mit hilfe künstlicher neuronaler
netze zu bestimmen, wurde mit positivem
ergebnis untersucht. erste Versuche
mit dreidimensionalen bauteilen wiesen
sowohl Übereinstimmungen zwischen simulationsergebnis
und realbauteil als auch weiteren
Forschungsbedarf auf.