Umformprozess: Korrekturschleifen und Anfertigungszeit eingespart

Mit den Partnern AutoForm Engineering Deutschland GmbH und Tebis Technische Informationssysteme AG bildete Ralf Schmidt ein Projektteam. Von beiden Firmen standen bei Allgaier bereits Softwareprodukte im Einsatz, die bislang jeweils einzeln ausgereizt wurden. Diese galt es nun, in der Kombination und ergänzt um weiterentwickelte Softwarelösungen von AutoForm und Tebis, zu optimieren – stets mit dem Blick auf die gesamte Prozesskette zum fertigen Umformwerkzeug. Als Versuchsobjekt diente das Blechteil für einen Geländewagen aus einem realen Projekt. Der Allgaier-Kunde erwartete die Lieferung der fertigen Blechteile termingerecht und in vorgegebener Qualität. Trotz vielen Unbekannten wollte Allgaier keinen vom Tagesgeschäft abgekoppelten Testlauf durchführen. Eine parallele Entwicklung auf traditionellem Weg in Catia V4/V5 war nicht vorgesehen.

Allgaier erhielt vom Kunden die Catia-Daten des Blechteils. Diese Daten wurden in die Software AutoForm-DieDesigner eingelesen und daraus ein Werkzeugkonzept mit den Operationen Ziehen, Beschneiden, Lochen und Nachformen erstellt. Auf Basis der Konzeptdaten, exportiert in die Tebis Software, wurden mit Tebis RSC (Rapid Surface Creation) die Flächen für die Ziehanlage und die Nachformoperationen erstellt und in die Werkzeugkonstruktion weitergereicht. Damit konnte die Konstruktion starten und bereits die Gussteile bestellen. Zeitgleich überprüfte und optimierte die Methodenplanung mit Hilfe von AutoForm-Incremental die in DieDesigner erstellte Ziehanlage, bis das Simulationsergebnis die gewünschte Bauteilqualität bei optimalem Materialeinsatz vorhersagte.

Dieser Umformprozess wurde in der Folge auf seine Stabilität unter realen Fertigungsbedingungen untersucht. Dort war mit einer unvermeidbaren Streuung der Materialeigenschaften und Prozessparameter zu rechnen. Zudem würde eine geometrische Modifikation der Wirkflächen zur Rückfederungskompensation nur für eine reproduzierbare Rückfederung von dauerhaftem Erfolg sein. Da die Stabilität gegeben war, konnte die Kompensation der Ziehanlage und der Nachfolgeoperationen erfolgen. Als Resultat standen nun AutoForm-Netzdaten inklusive der kompensierten Rückfederung zur Verfügung.

Die kompensierte und auf Robustheit optimierte Ziehanlage wurde erneut in Tebis exportiert. Die Schnittstelle zwischen AutoForm und Tebis übergibt auch die Änderungen zu den anfänglichen Konzeptdaten. Dadurch kann die Tebis Morpher-Software die Ziehanlagenflächen auf Knopfdruck aktualisieren. Auf diese Weise entstehen hochwertige Wirkflächen, die die Kompensation der Rückfederung und die Ergebnisse der Robustheitsberechnung bereits einschließen. Die Tebis Flächentechnologie ermöglichte, die Wirkflächen des Werkzeugs in Fräsqualität zu erstellen. Der zeitraubende Weg über mehrere neu zu konstruierende Wirkflächen in Catia V5 fiel weg und die Kompensation der Rückfederung war überdies bereits einkalkuliert. Als abschließende Kontrolle wurden die Tebis Flächen nochmals in der AutoForm-Software simuliert.

Das Resultat stellte alle Beteiligten zufrieden. Obwohl Catia V5 auf dem Weg zu Fräsdaten außen vor blieb, konnte dem Wunsch des Kunden, sämtliche Daten in diesem Format zu erhalten, entsprochen werden. Sowohl AutoForm als auch Tebis stellen ihre Daten in Catia V5 bereit.