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PHONE Telefon: +49 (0) 371 / 3703081 Telefax: +49 (0) 371 / 23970801 E-Mail: kontakt[a]iwc-engineering.de ADRESSE IWC Engineering GmbH Annaberger Straße 73 09111 Chemnitz LIEFERANSCHRIFT Lothringer Straße 11 09120 Chemnitz
Das Maschinenkonzept        Das       neue       Maschinenkonzept       der       Leichtbaupresse       oder       modularen Schließvorrichtung   ist   konsequent   auf   die   Bedürfnisse   des   Prozesses   ausgelegt, das   heißt,   die   Erzeugung   der   Schließkraft   und   die   Bewegung   des   Werkzeuges werden    funktionell    komplett    getrennt.    Durch    diese    Auslegung    entfällt    die Bewegung     groß     dimensionierter     Maschinenteile     mit     entsprechend     hohem Energieaufwand. Die    folgenden    Abbildungen    zeigen    den    prinzipiellen    Aufbau    des    innovativen Pressenkonzeptes   am   Beispiel   einer   Leichtbaupresse   für   die   Innenhochdruck- Umformung.   Die   Leichtbaupresse   besteht   aus   einem   Maschinengestell,   das   eine Stößelplatte    sowie    eine    Tischplatte    beinhaltet.    Zwischen    diesen    Elementen kann     das     Werkzeug     beliebig     positioniert     werden.     Unterhalb     des     Tisches befinden     sich     Kurzhubzylinder,     die     das     Schließen     und     Öffnen     der     Bügel realisieren. Der   revolutionäre   Ansatz   besteht   jedoch   in   den   Kohlefaserbügeln,   die   mit   Hilfe   der   Kurzhubzylinder   ein   Zuhalten   der   Presse   ermöglichen.   Dadurch   ist   es möglich   hohe   Schließkräfte   zu   realisieren.   Die   Kohlefasern   haben   dabei   den   entscheidenden   Vorteil   einer   geringen   Dehnbarkeit   bei   extremer   Belastbarkeit sowie   eines   geringen   Gewichtes.   Dadurch   müssen   nur   kleine   Massen   bewegt   werden.   Dies   schafft   vor   allem   innerhalb   der   Energiebilanz   entscheidende Vorteile, da hierbei geringe Anschlussleistungen notwendig sind. Der Maschinenaufbau Bei   der   Entwicklung   der   Leichtbaupresse   erfolgte   eine   konsequente   Trennung   zwischen   Hydraulikeinheit   und   Schließvorrichtung.   So   ist   es   jederzeit   möglich, je    nach    Ihren    Anforderungen    eine    Maschine    nach    dem    Baukastenprinzip    aufzubauen.    So    können    beispielsweise    zwei    Schließvorrichtungen    mit    einem Hydraulikaggregat   gekoppelt   werden.   Ebenso   können   je   nach   Anforderung   ein   oder   zwei   Druckübersetzer   oder   eine   externe   Druckeinheit   angeschlossen werden.   Je   nach   Ihren   Wünschen   kann   die   Steuerung   so   ausgelegt   werden,   dass   manuelle   und/oder   automatische   Bauteileinlegung   erfolgen   kann.   Durch   die kompakte      Bauweise      ist      es      möglich,      die      Leichtbaupresse      in      Ihre      Taktstrasse      einzubinden,      ein      späteres      Versetzen      ist      jederzeit      möglich. Die Vorteile Wie   der   Name   schon   sagt   ist   eine   drastische   Gewichtsreduzierung   gegenüber   konventioniellen   hydr-   aulischen   Pressen   vorhanden.   Bedingt   durch   die geringen   bewegten   Massen   kann   zudem   die   Anschluss-   leistung   drastisch   reduziert   werden.   Neben   den   unterschiedlichen   Tischgrößen,   die   abhängig   von der    Schließkraft    sind,    kann    die    Leichtbaupresse    je    nach    Anwendungsfall    mit    einem    oder    mehreren    Kohlefaserbügeln    ausgestattet    werden.    Wird beispielsweise   nur   eine   reine   Zuhaltung   benötigt,   reicht   ein   Bügel   vollständig   aus.   Dies   spart   Kosten   und   verringert   den   Investitionsbedarf.   Je   nach   der herzustellenden   Stückzahl   können   die   Anlagen   verschiedenartig   aufgebaut   werden.   So   ist   es   beispielsweise   möglich,   zwei   Zuhaltevorrichtungen   mit   einem hydraulischen    Aggregat    zu    betreiben.    Somit    kann    die    Taktzeit    halbiert    werden,    da    eine    größere    Ausbringung    möglich    ist.    Dem    Kunden    kann    je    nach Anwendungsfall eine speziell ausgerichtete Maschine angeboten werden.   Weitere Vorteile sind: o     Flexible Maschinenaufstellung, da kein Fundament notwendig ist o     Vereinfachte, wesentlich kleinere Anlagentechnik o     Hohe Teilequalität bzw. Geometrie und Oberfläche o     Wirtschaftliche Serienfertigung mit kleineren Losgrößen o     Geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand Wirtschaftliche Vorteile: Hydraulische   Pressen   werden   nach   Stand   der   Technik   so   ausgeführt,   dass   das   Gestell   der   Pressen   alle   notwendigen   Kräfte   aufnehmen   muss.   Aus   diesem Grund   sind   vor   allem   bei   Pressen   mit   hohen   Schließkräften   große   Gestelle   notwendig.   Diese   Gestelle   werden   meist   in   der   Tor-   oder   O-Gestell   Bauweise ausgeführt,   wobei   meist   die   Doppelständerbauart   bevorzugt   wird.   Damit   in   der   Presse   bei   hohen   Belastungen   keine   Verformung   stattfinden   kann,   werden derartige    Pressen    durch    Zuganker    vorgespannt.    Die    Gestelle    erhalten    somit    eine    Druckbelastung    in    Ausgangssituation.    Um    diese    Zuganker    jedoch platzieren   zu   können   sowie   eine   ausreichende   Steifigkeit   zu   schaffen,   müssen   die   Gestelle   auf   Fundamenten   bzw.   teilweise   im   Maschinenkeller   aufgebaut werden.   So   ist   es   durchaus   möglich,   dass   eine   Presse   mit   einer   Pressenkraft   von   20   000   kN   eine   Höhe   von   5   m   und   noch   mehr   aufweisen   kann.   Weiterhin müssen bei derartigen Pressen hohe Massen bewegt werden. Der Stößel muss ausreichend Festigkeit aufweisen, um eine Durchbiegung zu vermeiden. Die Anwendungsgebiete: Das Verfahren IHU - Innenhochdruck-Umformen Als Innenhochdruck-Umformen (IHU) bzw. Hydroforming wird das Umformen metallischer Rohre in einem geschlossenen Formwerkzeug mittels Innendruck verstanden, wobei im Prozess eine Wasser-Öl-Emulsion in das Werkzeug bzw. Rohr eingebracht wird. Dichtstempel, angetrieben von Hydraulikzylindern, sichern die Rohrenden während des Umformvorganges. Wesentliche Prozessparameter sind der Innendruck sowie das Nachschieben von Material bzw. Stauchen von den Bauteilenden her mit Hilfe der Dichtstempel. Hydraulische Pressen mit entsprechendem Hydraulikaggregat und zugehöriger Steuerung dienen als Zuhaltevorrichtung für die Formwerkzeuge zur Fertigung von IHU-Bauteilen. Eine geregelte Zuhaltevorrichtung mit großen Zuhaltekräften ist aufgrund der variablen Druckverläufe im Formwerkzeug notwendig. Die Leichtbaupresse ist speziell für das Innenhochdruck-Umformen ausgelegt. Durch eine intelligente Steuerung erfolgt eine exakte Prozesssteuerung des IHU/Prozesses. Mit Hilfe der Trace-Funktion können die Prozessparameter exakt aufgezeichnet werden. So kann jedes einzelne Bauteil exakt dokumentiert werden. Das Verfahren Preshärten Presshärten ist ein Verfahren, das in den letzten Jahren verstärkt in der Industrie Anwendung findet. Dabei wurden bis zum jetzigen Zeitpunkt hauptsächlich Bauteile aus Blech mit dem Fertigungsverfahren hergestellt. Presshärten verbindet den Vorteil der Warmumformung, komplexe Tiefziehteile ohne nennenswerte Rückfederung in einem einzigen Zug herstellen zu können, mit der Möglichkeit der Festigkeitssteigerung von Stahlwerkstoffen durch Martensitbildung bis zu 1700 N/mm². Dabei wird in einem ersten Schritt das Blech in einem Durchlaufofen auf Austenitisierungstemperatur erwärmt. Anschließend wird das Halbzeug in dem Umformwerkzeug umgeformt und gleichzeitig abgeschreckt. Somit ist es möglich, hohe Umformgrade bei hohen Materialfestigkeiten zu erzielen. Durch die Abschreckung im Werkzeug kann ein starker Verzug der Bauteile vermieden werden. Die folgende Abbildung zeigt den Verfahrensablauf bei der konventionellen Blechumformung mittels Presshärten auf.
Maschinenbau anders gedacht, anders gemacht
DIE LEICHTBAUPRESSE Die     Trennung     von     Bewegung     und     Kraftaufbau      ist     die     Kernidee     der Leichtbaupresse.    Durch    den    konsequenten    Einsatz    von    neuen    Werkstoffen können    bewegte    Massen    drastisch    reduziert    werden.    Dies    ermöglicht    eine geringe Gesamtmasse sowie günstige Betriebskosten.
IWC Engineering GmbH
Das Maschinenkonzept      Das     neue     Maschinenkonzept     der     Leichtbaupresse     oder     modularen     Schließvorrichtung     ist konsequent   auf   die   Bedürfnisse   des   Prozesses   ausgelegt,   das   heißt,   die   Erzeugung   der   Schließkraft und   die   Bewegung   des   Werkzeuges   werden   funktionell   komplett   getrennt.   Durch   diese   Auslegung entfällt       die       Bewegung       groß       dimensionierter       Maschinenteile       mit       entsprechend       hohem Energieaufwand. Die   folgenden   Abbildungen   zeigen   den   prinzipiellen   Aufbau   des   innovativen   Pressenkonzeptes   am Beispiel   einer   Leichtbaupresse   für   die   Innenhochdruck-Umformung.   Die   Leichtbaupresse   besteht aus    einem    Maschinengestell,    das    eine    Stößelplatte    sowie    eine    Tischplatte    beinhaltet.    Zwischen diesen   Elementen   kann   das   Werkzeug   beliebig   positioniert   werden.   Unterhalb   des   Tisches   befinden sich Kurzhubzylinder, die das Schließen und Öffnen der Bügel realisieren. Der      revolutionäre      Ansatz      besteht      jedoch      in      den      Kohlefaserbügeln,      die      mit      Hilfe      der Kurzhubzylinder   ein   Zuhalten   der   Presse   ermöglichen.   Dadurch   ist   es   möglich   hohe   Schließkräfte   zu realisieren.   Die   Kohlefasern   haben   dabei   den   entscheidenden   Vorteil   einer   geringen   Dehnbarkeit bei   extremer   Belastbarkeit   sowie   eines   geringen   Gewichtes.   Dadurch   müssen   nur   kleine   Massen bewegt    werden.    Dies    schafft    vor    allem    innerhalb    der    Energiebilanz    entscheidende    Vorteile,    da hierbei geringe Anschlussleistungen notwendig sind. Der Maschinenaufbau Bei      der      Entwicklung      der      Leichtbaupresse      erfolgte      eine      konsequente      Trennung      zwischen Hydraulikeinheit   und   Schließvorrichtung.   So   ist   es   jederzeit   möglich,   je   nach   Ihren   Anforderungen eine      Maschine      nach      dem      Baukastenprinzip      aufzubauen.      So      können      beispielsweise      zwei Schließvorrichtungen    mit    einem    Hydraulikaggregat    gekoppelt    werden.    Ebenso    können    je    nach Anforderung   ein   oder   zwei   Druckübersetzer   oder   eine   externe   Druckeinheit   angeschlossen   werden. Je    nach    Ihren    Wünschen    kann    die    Steuerung    so    ausgelegt    werden,    dass    manuelle    und/oder automatische    Bauteileinlegung    erfolgen    kann.    Durch    die    kompakte    Bauweise    ist    es    möglich,    die Leichtbaupresse    in    Ihre    Taktstrasse    einzubinden,    ein    späteres    Versetzen    ist    jederzeit    möglich. Die Vorteile Wie    der    Name    schon    sagt    ist    eine    drastische    Gewichtsreduzierung    gegenüber    konventioniellen hydr-   aulischen   Pressen   vorhanden.   Bedingt   durch   die   geringen   bewegten   Massen   kann   zudem   die Anschluss-    leistung    drastisch    reduziert    werden.    Neben    den    unterschiedlichen    Tischgrößen,    die abhängig   von   der   Schließkraft   sind,   kann   die   Leichtbaupresse   je   nach   Anwendungsfall   mit   einem oder     mehreren     Kohlefaserbügeln     ausgestattet     werden.     Wird     beispielsweise     nur     eine     reine Zuhaltung    benötigt,    reicht    ein    Bügel    vollständig    aus.    Dies    spart    Kosten    und    verringert    den Investitionsbedarf.    Je    nach    der    herzustellenden    Stückzahl    können    die    Anlagen    verschiedenartig aufgebaut     werden.     So     ist     es     beispielsweise     möglich,     zwei     Zuhaltevorrichtungen     mit     einem hydraulischen    Aggregat    zu    betreiben.    Somit    kann    die    Taktzeit    halbiert    werden,    da    eine    größere Ausbringung    möglich    ist.    Dem    Kunden    kann    je    nach    Anwendungsfall    eine    speziell    ausgerichtete Maschine angeboten werden.   Weitere Vorteile sind: o     Flexible Maschinenaufstellung, da kein Fundament notwendig ist o     Vereinfachte, wesentlich kleinere Anlagentechnik o     Hohe Teilequalität bzw. Geometrie und Oberfläche o     Wirtschaftliche Serienfertigung mit kleineren Losgrößen o     Geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand Wirtschaftliche Vorteile: Hydraulische   Pressen   werden   nach   Stand   der   Technik   so   ausgeführt,   dass   das   Gestell   der   Pressen alle   notwendigen   Kräfte   aufnehmen   muss.   Aus   diesem   Grund   sind   vor   allem   bei   Pressen   mit   hohen Schließkräften   große   Gestelle   notwendig.   Diese   Gestelle   werden   meist   in   der   Tor-   oder   O-Gestell Bauweise   ausgeführt,   wobei   meist   die   Doppelständerbauart   bevorzugt   wird.   Damit   in   der   Presse   bei hohen   Belastungen   keine   Verformung   stattfinden   kann,   werden   derartige   Pressen   durch   Zuganker vorgespannt.    Die    Gestelle    erhalten    somit    eine    Druckbelastung    in    Ausgangssituation.    Um    diese Zuganker   jedoch   platzieren   zu   können   sowie   eine   ausreichende   Steifigkeit   zu   schaffen,   müssen   die Gestelle   auf   Fundamenten   bzw.   teilweise   im   Maschinenkeller   aufgebaut   werden.   So   ist   es   durchaus möglich,   dass   eine   Presse   mit   einer   Pressenkraft   von   20   000   kN   eine   Höhe   von   5   m   und   noch   mehr aufweisen   kann.   Weiterhin   müssen   bei   derartigen   Pressen   hohe   Massen   bewegt   werden.   Der   Stößel muss ausreichend Festigkeit aufweisen, um eine Durchbiegung zu vermeiden. Die Anwendungsgebiete: Das Verfahren IHU - Innenhochdruck-Umformen Als   Innenhochdruck-Umformen   (IHU)   bzw.   Hydroforming   wird   das   Umformen   metallischer   Rohre   in einem geschlossenen Formwerkzeug mittels Innendruck   verstanden,   wobei   im   Prozess   eine   Wasser-Öl-Emulsion   in   das   Werkzeug   bzw.   Rohr eingebracht wird. Dichtstempel, angetrieben von Hydraulikzylindern,      sichern      die      Rohrenden      während      des      Umformvorganges.      Wesentliche Prozessparameter sind der Innendruck sowie das Nachschieben von Material bzw. Stauchen von den Bauteilenden her mit Hilfe der Dichtstempel. Hydraulische   Pressen   mit   entsprechendem   Hydraulikaggregat   und   zugehöriger   Steuerung   dienen als Zuhaltevorrichtung für die Formwerkzeuge   zur   Fertigung   von   IHU-Bauteilen.   Eine   geregelte   Zuhaltevorrichtung   mit   großen Zuhaltekräften ist aufgrund der variablen Druckverläufe      im      Formwerkzeug      notwendig.      Die     Leichtbaupresse     ist     speziell     für     das Innenhochdruck-Umformen ausgelegt. Durch eine intelligente    Steuerung    erfolgt    eine    exakte    Prozesssteuerung    des    IHU/Prozesses.    Mit    Hilfe    der Trace-Funktion können die Prozessparameter exakt aufgezeichnet werden. So kann jedes einzelne Bauteil exakt dokumentiert werden. Das Verfahren Preshärten Presshärten    ist    ein    Verfahren,    das    in    den    letzten    Jahren    verstärkt    in    der    Industrie    Anwendung findet. Dabei wurden bis zum jetzigen Zeitpunkt hauptsächlich   Bauteile   aus   Blech   mit   dem   Fertigungsverfahren   hergestellt.   Presshärten   verbindet den Vorteil der Warmumformung, komplexe Tiefziehteile   ohne   nennenswerte   Rückfederung   in   einem   einzigen   Zug   herstellen   zu   können,   mit   der Möglichkeit der Festigkeitssteigerung von Stahlwerkstoffen   durch   Martensitbildung   bis   zu   1700   N/mm².   Dabei   wird   in   einem   ersten   Schritt das Blech in einem Durchlaufofen auf Austenitisierungstemperatur   erwärmt.   Anschließend   wird   das   Halbzeug   in   dem   Umformwerkzeug umgeformt und gleichzeitig abgeschreckt. Somit    ist    es    möglich,    hohe    Umformgrade    bei    hohen    Materialfestigkeiten    zu    erzielen.    Durch    die Abschreckung im Werkzeug kann ein starker Verzug   der   Bauteile   vermieden   werden.   Die   folgende   Abbildung   zeigt   den   Verfahrensablauf   bei   der konventionellen Blechumformung mittels Presshärten auf.
DIE LEICHTBAUPRESSE Die    Trennung    von    Bewegung    und    Kraftaufbau     ist    die    Kernidee    der Leichtbaupresse.       Durch       den       konsequenten       Einsatz       von       neuen Werkstoffen   können   bewegte   Massen   drastisch   reduziert   werden.   Dies ermöglicht eine geringe Gesamtmasse sowie günstige Betriebskosten.
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