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Umformtechnik

Stufenumformautomaten mit Servo-Antrieb leisten mehr

| Autor/ Redakteur: Bernd Donath und Matthias Ehrlich / Annedore Munde

Bei Stufenumformautomaten mit Servo-Antrieb gibt es viele Möglichkeiten, den Prozess optimal zu gestalten: ein intelligentes Energiemanagement, das Einfügen von Haltepunkten für die Realisierung von Nebenoperationen, oder das Zusammenspiel von Servo-Antrieb und Servo-Teiletransfersystem.

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Bild1: Paust-Stu-fenumformautomat mit Oberantrieb, Presskraft 3000 kN.
Bild1: Paust-Stu-fenumformautomat mit Oberantrieb, Presskraft 3000 kN.
( Archiv: Vogel Business Media )

Stufenumformautomaten dienen der effektiven spanlosen Herstellung von hülsen- oder napfförmigen, oft komplexen Fertigungsteilen (Bild 1). Die Herstellung solcher Ziehteile erfordert mehrere nebeneinander in der Presse angeordnete Einzelwerkzeuge. Ein in der Maschine integriertes Transfersystem transportiert nach der Umformoperation die Werkstücke der Einzelwerkzeuge in das jeweilige nachfolgende Werkzeug weiter.

Ziehkissen und Auswerfersysteme im Pressentisch dienen dazu, die Faltenbildung an den Ziehteilen zu vermeiden und diese aus den Werkzeugunterteilen auszustoßen sowie auf der Transportebene zu halten. Verstellbare Ausstoßersysteme im Pressenstößel stoßen die Ziehteile aus den Oberwerkzeugen aus. Eine vollautomatische Zuführung des Bandmaterials mittels materialsparender Zick-Zack-Bewegung sowie eine hinter dem Rondenschnitt angeordnete Restgitter-Schere komplettieren den technologischen Fertigungsprozess.

Servotechnik als Antriebsmodell

Obwohl Servo-Hauptantriebe bereits seit vielen Jahren bekannt sind, haben sie erst in den vergangenen Jahren im Pressenbau Einzug gehalten. Basis servoangetriebener Pressen sind heute meist leistungsstarke Torque-Motoren, welche bei vergleichsweise niedrigen Drehzahlen hohe Drehmomente in die Presse einleiten können. Anwendung finden derartige Antriebe in den verschiedensten Pressenkonzepten, beispielsweise bei Kurbelpressen, Kniehebelpressen sowie Spindelpressen.

Das Hauptmerkmal von Pressen mit einem Servo-Antrieb ist nicht nur die Minimierung der Stößelgeschwindigkeit für den jeweiligen Umformprozess, sondern auch eine starke Reduzierung der Nebenzeiten für den Durchlauf des Pressenstößels durch den oberen Totpunkt (Bild 2). Das Arbeitsvermögen dieser Motoren muss daher so gewählt sein, dass sowohl die erheblichen Beschleunigungen und Bremsvorgänge außerhalb der Arbeitsphase der Maschine realisiert werden können als auch die erforderlichen Drehmomente für den Umformprozess selbst.

Intelligentes Energiemanagement

Durch die Programmierung eines speziellen Bewegungsablaufes für die Herstellung eines bestimmten Endproduktes kann die Teileausbringung erhöht, die Güte des Produktes gesichert und die Wiederholbarkeit des Prozesses sichergestellt werden. Die genauen Fertigungs- und Prozessdaten lassen sich zu jedem Werkzeugdatensatz entsprechend ablegen und sind bei einem Wiederholauftrag sofort aufrufbar.

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