Maßhaltigkeit

Die wichtigste Aufgabe für den Werkzeugbauer ist es, dass er maßhaltige Teile abliefert die innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Dabei unterscheiden wir in

  • Maßhaltigkeit der Form
  • Maßhaltigkeit der Kontur

 

Je kritischer ein Prozess bezüglich der Einhaltung von Toleranzen ist, desto mehr hilft einem die maximale Genauigkeit bei der Volumensimulation um frühzeitig Sicherheit zu haben.

Maßhaltigkeit der Form des Bauteils:

Die Maßhaltigkeit der Form des Bauteils ist untrennbar verbunden mit dem Thema Rückfederung. Es ist oft nicht schwierig ein Teil in die gewünschte Form zu bringen. Nimmt man es jedoch aus der Presse, so wird elastische Energie des Bauteils frei, das Bauteil springt auf.

 

In der Konsequenz bilden sich:

  • Einfallstellen: Unebenheiten entstehen und die Ebenheit des Bauteils geht verloren
  • Probleme beim Fügen: Das Bauteil kann nicht mehr verschraubt oder vernietet werden

 

Für ein gute Methodenplanung ist es somit essentiell möglichst früh und möglichst genau über die Rückfederung des Bauteils Bescheid zu wissen um Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. In den meisten Fällen: 

  • überbiegt der Konstrukteur das Bauteil, eventuell sogar in einer zusätzlichen Kalibrierstation
  • bringt der Konstrukteur mehr plastische Dehnung ein. Dies reduziert die Rückfederung signifikant.

 

Bei beiden Ansätzen ist es jedoch unverzichtbar, dass der Werkzeugkonstrukteur die Änderungen im Anschluss entweder auf der Presse oder kostengünstiger in der Simulation. Für gute Rückfederungsergebnisse empfehlen wir:

  • Volumensimulation mit ausreichend feinem Simulationsnetz. Kurz vorm Schließen der Presse werden eventuelle Aufdickungen stark komprimiert. Dies hat einen hohen Einfluss auf die Rückfederung, wird jedoch nur in der Volumensimulaton korrekt abgebildet, da die Schale Spannungen und Dehnungen entlang der Dicke nicht ausreichend abbildet.
  • Die Pressenkraft in der Simulation zu verwenden, die auch auf der realen Presse benutzt wird
  • Das in Stampack integrierte „Kinematische Verfestigungsgesetz“ verwenden um das physikalische Material noch genauer abzubilden.

 

Maßhaltigkeit der Kontur des Bauteils:

In den meisten Fällen wird der Zuschnitt der Platine mit einem inversen One-Step, der in allen gängigen CAD Systemen enthalten ist bestimmt. Da dieser jedoch weder die Wirkung der Werkzeuge noch die genaue Methode eines mehrstufigen Prozesses berücksichtigt, weicht das Ergebnis oft deutlich von dem gewünschten Zielbauteil ab, unschöne Artefakte oder sogar ein falsches Einzugsverhalten sind die Folge. Der Trim Optimizer optimiert die initiale Platine oder auch Beschnitte zwischen den Stufen derart, dass nach der Umformung die gewünschte Zielkontur bis auf eine vorgegebene Toleranz erreicht wird.