Werkzeugkonzept für flächige Ziehteile steht für echten Leichtbau

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MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

Mit einem deutschen OEM und der Läpple Blechverarbeitung in Heilbronn als Teilelieferant fand GIW zwei Partner mit dem notwendigen Pioniergeist für eine erste Serienanwendung des Multifunktionsblechhalters. Bei dem Bauteil handelt es sich um das Außenblech eines Coupéheckdeckels.

Da es sich um ein Bauteil in verhältnismäßig geringer Stückzahl handelt, waren nicht Leichtbau oder Materialeinsparung die Kriterien, die zur Entscheidung für den Multifunktionsblechhalter führten, sondern die Realisierbarkeit extrem scharfer Stylingkanten.

Umformsimulation zeigt eine wesentlich homogenere Ausreckung

Das Simultaneous Engineering zeigte bereits frühzeitig, dass selbst bei einer Verringerung der Bauteilausreckung bis unterhalb der Schmerzgrenze noch immer Laufkanten mit einer Breite von bis zu 5 mm entstanden wären. Der Werkzeugradius hätte sukzessive immer weiter vergrößert werden müssen, um die Laufkantenproblematik zu entschärfen. Der markante Charakter des Bauteils wäre verloren gegangen.

Dagegen zeigt die Umformsimulation mit dem Multifunktionsblechhalter eine deutlich höhere und homogenere Ausreckung. Der Laufweg der Ausdünnung beträgt weniger als 1 mm und bleibt damit unkritisch für die Bauteilanmutung (Bild 5). So können die Designanforderungen des Kunden letztlich ohne Einschränkungen erfüllt werden.

Das Werkzeug besitzt vier Multifunktionsblechhalter-Einheiten am Bauteilumriss. Über einen senkrechten Arbeitshub von 80 mm führen die Blechhalter an den Seiten einen Reckhub von 8 mm und einen Rückhub von 5,4 mm aus. An der Vorderseite beträgt der Reckhub 8 mm bei einem Rückhub von 1,4 mm, während an der Heckseite ein Reckhub von 20 mm ohne anschließenden Rückhub vollzogen wird. In der Fensteröffnung wirkt ein herkömmlicher Blechhalter.

Stylingkante bereits beim ersten werkzeugfallenden Teil laufkantenfrei

In den Eckbereichen ist die Blechhalterfläche unterbrochen. Hier wurden dem Stempel speziell entwickelte Materialverbraucher zugefügt, die einen unkontrollierten Faltenwurf und eine Ausstrahlung in die Bauteilsichtfläche unterbinden. Die Prozessauslegung ist derart gut gelungen, dass die Stylingkante bereits beim ersten werkzeugfallenden Teil laufkantenfrei zum Stehen gebracht wurde (Bild 6).

Eine große Herausforderung für das Team bestand jedoch in der Erreichung einer Note-1-Bauteilqualität. Die Analyse und das Verständnis der komplexen Rückfederungsmechanismen, bei denen sich bekannte Phänomene mit den speziellen Umformbedingungen des Multifunktionsblechhalters überlagern und bis in die Nachschlageoperation fortsetzen, forderte den Sachverstand des gesamten Teams aus Methodenplanung, Simulation, Konstruktion, Ausprobe und Entwicklung.

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