Berücksichtigung der elastischen Werkzeugdeformation im Bereich der Massivumformung am Beispiel Gesenkschmieden

Die Produktqualität in der Schmiedepraxis wird maßgeblich von den formgebenden Werkzeugen bestimmt. Vor allem beim Präzisionsschmieden und bei der Fertigung von endkonturnahen Teilen ist es notwendig, den Einfluss der elastischen Werkzeugdeformation auf die Qualität des Schmiedeteils noch genauer zu untersuchen. Detaillierte Kenntnisse über die Zusammenhänge zwischen der elastischen Werkzeugdeformation, den Qualitätsmerkmalen des Schmiedeteils und den Prozessgrößen liegen in geschlossener und vollständiger Form derzeit nicht vor. Unter diesem Gesichtspunkt wird die elastische Werkzeugdeformation an einem Schmiedeprozess simulativ untersucht, experimentell überprüft und eine Kompensationsmöglichkeit geschaffen. Dazu werden die prozessbestimmenden Einflussgrößen an einem Referenzprozess analysiert. Die Ermittlung relevanter Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge soll zu einem besseren und detaillierteren Prozessverständnis beitragen. Aus diesen grundlegenden Erkenntnissen zur elastischen Werkzeugdeformation wird ein Korrekturalgorithmus (KORAL) zur Kompensation entwickelt. Der Grundgedanke dieser Methode besteht darin, die numerisch ermittelte Geometrieabweichung aktiv in die Korrektur der formgebenden Flächen am Werkzeug einzubinden. Eine angepasste und parameterabhängige Offset-Geometrie auf der Basis der Sollkontur der Gravur berücksichtigt hinreichend genau die elastische Dehnung des gewählten Werkzeuges. Die Schmiedeteiltoleranzen werden dadurch wesentlich verringert.