Browsing by Author "Schäfer, Timo"

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Verfahren zur hämmernden Blechumformung mit Industrieroboter
(2007) Schäfer, Timo; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)
Das Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war es, ein Verfahren zur hämmernden Blechumformung unter Verwendung eines Industrieroboters zu entwickeln, durch eine systematische Vorgehensweise grundlegende Erkenntnisse über den Umformprozess sowie die technische Umsetzbarkeit des neuen Umformverfahrens nachzuweisen und hierfür alle technischen Voraussetzungen wie die Anlagentechnik sowie die Software zur Generierung des Umformpfades zur Verfügung zu stellen. Auf Basis der durchgeführten Analyse wurden Teilsysteme zur hämmernden Blechumformung definiert sowie Anforderungen an das Gesamtsystem und die Teilsysteme abgeleitet. Im Anschluss an die Analyse wurde das Konzept für das Gesamtsystem und den Verfahrensablauf vorgestellt. Entsprechend der in der Analyse definierten Teil- und Gesamtsysteme sowie den Szenarien zur Verfahrenskombination wurden Konzepte für das Fixiersystem, das Blechhaltesystem und das Hammerwerkzeug sowie für Gesamtsysteme mit der Möglichkeit zur Verfahrenskombination entwickelt. Nach der Realisierung einer ersten Versuchsanlage zur hämmernden Blechumformung wurden entsprechend den abgeleiteten Untersuchungsschwerpunkten Grundlagenversuche durchgeführt. Das Ergebnis der Untersuchungen waren qualitative und quantitative Aussagen, welchen Einfluss bestimmte Parameter auf diverse Ergebnisgrößen besitzen und welche Verfahrensgrenzen bestehen. Darauf basierend wurden zur Erweiterung des Einsatzbereichs der hämmernden Blechumformung Umformstrategien für Blechteile mit komplexerer Geometrie sowie Umformstrategien zur Erhöhung der Maßhaltigkeit abgeleitet. Anschließend wurde ein mechanisches Ersatzmodell der hämmernden Blechumformung aufgestellt, die Parameter des Ersatzmodells experimentell ermittelt und das Modell anhand von Grundlagenversuchen verifiziert. Die auf Basis des Modells durchgeführten theoretischen Schwingungsuntersuchungen erlaubten qualitative und quantitative Aussagen zur Auslegung des Hammerwerkzeugs und des Industrieroboters. Um die hämmernde Blechumformung in einem Gesamtsystem zu erproben, wurde eine prototypische Pilotanlage realisiert. Die Erprobung erfolgte anhand einiger Demonstrationsblechteile sowie eines Prototypenblechteils für die Automobilindustrie.