Massivumformung

Alles Servo?

Die Kniehebelpresse hat ihn und auch der Doppelpleuel-Stanz- automat kommt ohne ihn nicht aus: Den Servoantrieb. Was sich in der Blechumformung bereits als Standard etabliert hat, hält nun auch Einzug in die Massivumformung. Auf dem Messestand des Bereiches Forging Technology von Schuler konnten sich Besucher der EMO anhand von Bauteilen für Tier 1 bis 3, Aerospace und Railway über die Vielfalt der Produktionsmöglichkeiten informieren.

Das mehrstufige Serienwerkzeug einer Massivumformanlage arbeitet jetzt nach Einführung der Servoantriebstechnik deutlich produktiver.

Perfekte Fahrzeuge: Qualitätsbauteile für Fahrwerke, Motoren und Karosserien machen Autos nicht nur zum optischen Leckerbissen, sondern auch zum Inbegriff für Sicherheit und Komfort.

Leistungsfähige Jets: 11.000 Meter Flughöhe, –50 °C, Mach 0,85 – und die Passagiere merken nichts davon. Dazu tragen unter anderem moderne Strahlentriebwerke entscheidend bei. Ob in Flugzeugen, Raketen oder Satelliten, als filigrane Turbinenschaufel oder große Rumpfträger: Belastbare Leichtbauteile aus modernen Hochleistungswerkstoffen sind in der Luft- und Raumfahrt längst zu Hause.
Rasante Hochgeschwindigkeitszüge: Ein dichtes Hochleistungsschienennetz bringt die Menschen weltweit näher zueinander. Einmal unterwegs, sind sie auf eine reibungslos funktionierende Technik angewiesen – Eisenbahnräder, Schienenenden, Weichen oder Fahrwerkverschraubungen.

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Drei Technik-Welten und drei Branchen, in denen der Name Schuler einen guten Klang hat. Auf den Anlagen des Unternehmens entstehen in der Massivumformtechnik unter anderem moderne, hoch belastbare Radaufhängungen und fortschrittliche Triebwerksteile. Seit über 150 Jahren steht das Unternehmen für moderne Technologien, Qualität und kundenorientierte Serviceleistungen in der Umformtechnik. Es ist heute überall zu finden, wo produktionssichere und wirtschaftliche Massivumformsysteme gefragt sind. Dafür sorgen über 5.000 Mitarbeiter an Standorten in Europa, den USA und Mexiko sowie in Brasilien, Indien, China und Russland. Durch die Integration der Müller Weingarten AG und der Marke Bêché wurde die Position im globalen Wettbewerb ausgebaut. Als einer der führenden Systemlieferanten der Kalt-, Halbwarm- und Warmumformung bietet die Gruppe heute alles aus einer Hand. Von der Bauteile-Entwicklung über die Methodenplanung und den Werkzeugbau bis hin zur Inbetriebnahme der Anlagen. Mit den auf der EMO vorgestellten Maschinenkonzepten hält nun die Servoantriebstechnik Einzug in die Massivumformung. Sie ermöglicht optimierte Umformgeschwindigkeiten und eine bessere Nutzung der Werkstoffpotenziale bei gleichzeitig kurzen Zykluszeiten. Bei drei Maschinengattungen wurden die konventionellen Antriebe bereits durch Servoantriebe ausgetauscht.

Neuer Schwung

Bei Gesenkschmiedepressen kommt die Servoantriebstechnik mit konventionellem mechanischem Schwungradantrieb zum Einsatz. Nach dem Durchfahren des unteren Totpunkts, das ist der untere Umkehrpunkt der Bewegung, wird der Schwungradantrieb abgekoppelt und ein Servoantrieb übernimmt die Stößelbewegung. So ist es möglich, die Stößelkinematik genau an den Umformprozess anzupassen. Dieses Konzept ist insbesondere für schwere Warmschmiedearbeiten im Automatikbetrieb geeignet.

An einer vertikalen Presse mit modifiziertem Kniehebelantrieb zeigt das Unternehmen, dass sich die Servotechnik sowohl für die Kalt- als auch für die Halbwarm-Umformung eignet. Servo kann die für das Kaltumformen optimale Stößelkinematik des modifizierten Kniehebelantriebs verbessern. Es besteht die Möglichkeit, die Zeiten für den Teiletransport zu verlängern. Im Extremfall bedeutet das, dass bei sehr langen Teilen die Presse ohne den üblichen Verschleiß der Kupplungs-Bremseinheit im Start-Stopp-Betrieb arbeitet.

Das dritte Beispiel für die neuen Maschinenkonzepte ist eine horizontale Schmiedemaschine mit 350 kN bzw. 500 kN Presskraft. Sie hat zwei Servoantrieben für die horizontale Stauch- und Schmiedebewegung und den vertikalen Kniehebel-Klemmantrieb. Die von konventionellen Waagerechtschmiedemaschinen bekannte mechanische Kopplung von Stauch- und Klemmantrieb wird vermieden. Die Umformparameter können individuell eingestellt und bei der Herstellung von Stauchteilen durch die angepasste Arbeitsweise der beiden Servoantriebe für das Stauchen und Klemmen ausgerichtet werden.
Die Vorteile für den Kunden liegen in einer deutlichen Erhöhung der Produktionsleistung gegenüber konventionellen Antrieben. Außerdem sorgen verkürzte Druckberührzeiten für eine Erhöhung der Werkzeugstandzeiten. Und: Es gibt keine Beschränkung in der Bauteilform im High-Speed-Produktionsbereich. ee

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