Der Gesamtwirkungsgrad und die Teilwirkungsgrade von Exzenterpressen als Blechbearbeitungsmaschinen
Peter Bogon, Alexander Jörg, Hans Wilfired Wagener
Das energetische Verhalten des Gesamtsystems Exzenterpresse sowie von einzelnen Pressenbaugruppen wurde an drei Pressen unterschiedlicher Baugröße und -art für die Verfahren Schneiden und Tiefziehen und mit dem Massivumformverfahren Stauchen als Referenzverfahren untersucht. Für zwei Versuchspressen wurde ein Programmsystem aus Berechnungsalgorithmen zur Simulation von Verfahrensabläufen in Exzenterpressen aufgestellt.
Als gesicherte Ergebnisse können aufgeführt werden:
• Das energetische Verhalten von Exzenterpressen zeigt nur geringe Unterschiede im Vergleich der drei untersuchten Umformverfahren. Hierbei liegt das Verfahren Stauchen bei vergleichbaren Umformarbeiten energetisch am günstigsten. Abweichungen zu den beiden Blechumformverfahren haben unterschiedliche Ursachen:
– Beim Tiefziehen verschlechtert sich der Wirkungsgrad aufgrund von Niederhalterarbeit, wenn man über ein Ziehkissen zieht. Blechhalterstößel als Niederhalter verursachen keine meßbaren Verluste.
– Hauptgrund für ein schlechteres energetisches Verhalten beim Schneiden ist die durch den Schnittstempeldurchfall verlorene Federarbeit im System Exzenterpresse.
• Die Wirkungsgrad-Charakteristik des Antriebsmotors hat ausschlaggebende Auswirkungen auf das Arbeitsverhalten der Presse.
• Als weniger ausschlaggebend für den Gesamtwirkungsgrad wurde das Bauteilverhalten von Riementrieb, Vorgelege, Federung von Gestell, Tisch, Pleuel und Werkzeug ermittelt.
• Die Einstellung der Presse, z. B. Hubzahl und Drücke in Stößel- und Blechhaltergewichtsausgleich ist in großem Maße entscheidend für das energetische Verhalten.
• Das Betriebsverhalten von Exzenterpressen ist für jede Phase eines Hubzyklus durch Computersimulation berechenbar. Vergleiche von Rechenwerten mit Meßwerten beweisen die Anwendbarkeit.
• Konstruktive Änderungen am Pressenaufbau können das energetische Verhalten von Exzenterpressen optimieren. Die Computersimulation ermöglicht eine quantitative Bestimmung der Optimierung.
