Verfahrensentwicklung adaptiver Steuerstrategien für den Scherschneidprozess

Das Scherschneiden ist das in der Blechumformtechnik am häufigsten eingesetzten Trennverfahren. Mit diesem Verfahren werden mittels moderner Stanzmaschinen zahlreiche Aussparungen, Ausschnitte und Lochungen in Bändern oder großen Platinen erzeugt, um damit flache Bauteile oder deren ebene Vorformen zu erzeugen. Eine hohe Schnittflächenqualität, technische Sauberkeit, gratfreie Schnittkanten und die Ebenheit der Bauteile stehen heute für typische Qualitätsanforderungen an Blechbauteile. Insbesondere die Anforderungen hinsichtlich der Teileebenheit bei mehrfach gelochten Platinen führen dazu, dass wiederkehrendes Einstellen des Stanzprozesses seitens der Maschinenbediener notwendig sind, um die geforderte Bauteilqualität sicherstellen zu können.

Diese Arbeit befasst sich daher mit der Entwicklung eines prozessspezifischen Wirkmechanismus zur Vermeidung von Ebenheitsabweichungen von Stanzteilen. Dazu wird zunächst ein neuartiger Aufbau des Stanzwerkzeugs entwickelt, der die sich aufgrund des Stanzvorgangs einstellende Platinenkrümmung kompensiert. Mithilfe umfangreicher Simulationsrechnungen und einem KI-gestützten Prognosemodell zur Erkennung des fortschreitenden Verschleißes auf der Stempel- und Matrizenseite wird ergänzend ein umfangreiches adaptives Steuerungssystem entwickelt und exemplarisch in einer modernen Stanzmaschine integriert. Die mit dem neuartigen Werkzeugsystem und der Steuerungssoftware erzielten empirischen Ergebnisse zeigen, dass Ebenheitsabweichungen von gelochten Platinen aus unterschiedlichen Blechwerkstoffen deutlich reduziert werden können.