Rechnergestützte Analyse des dynamischen Verhaltens mechanischer Pressen

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Die Arbeitsgenauigkeit von Umformmaschinen beeinflusst entscheidend die Fertigungsgenauigkeit der Werkstücke. Statische Genauigkeitsuntersuchungen haben durch Experimente und FEM-Rechnungen zu Verbesserungen der Pressenkonstruktionen geführt. Für dynamische Betrachtungen sind diese Methoden jedoch unzureichend, da die bekannten Messaufbauten nicht geeignet sind und die FE-Methode Massenkräfte, Dämpfungen und Lagerspiele nur unzureichend berücksichtigt. Für dynamische Berechnungen großer Bewegungen ist die numerische Simulation besser geeignet, da sie elastisch und dissipativ gekoppelte Massepunkte beschreibt. Diese Untersuchung erprobt erstmals den Einsatz dieser Simulationstechnik zur vollständigen Beschreibung der Arbeitsgenauigkeit einer Presse, einschließlich Kippung und Verlagerung. Simulationsmodelle unterschiedlicher Diskretisierung werden erstellt und die Ergebnisse mit Versuchsdaten einer Laborpresse verglichen. Ein neues Laser-basiertes Messsystem wird entwickelt, um die erforderliche Messqualität zu gewährleisten. Der Vergleich zeigt, dass die numerische Starrkörpersimulation grundsätzlich zur Beschreibung der Arbeitsgenauigkeit geeignet ist, jedoch mit hohem Aufwand verbunden ist. Mit einem Standardmodell können jedoch aussagekräftige Simulationen mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden, was für Pressenkonstrukteure in der Entwurfsphase von Vorteil ist. Außerdem kann das Rechenverfahren für den Entwurf vo