Weiterführende Untersuchungen zur Optimierung der Gestaltung von Umformwerkzeugen

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Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Verrippungsstrategien für Großwerkzeuge wie Tiefzieh-, Abkant-, Durchstell-, Schneid- und Nachformwerkzeuge, um optimale Verrippungsgeometrien für gegebene Rahmenbedingungen zu ermitteln. Diese Strategien unterstützen Konstrukteure bei der Werkzeugkonstruktion, indem sie für spezifische Anwendungsfälle optimale Lösungen bieten, was die Verrippungsgestaltung vereinfacht und die benötigte Zeit für die Konstruktion reduziert. Die Strategien sind so konzipiert, dass sie mit parametrisierten Verrippungsgeometrien in die rechnerunterstützte Konstruktion integriert werden können. Die Werkzeuge wurden in Funktionsbereiche wie Aktivflächen, Gegenhalteflächen, Ziehrahmenflächen und Unterstützungsflächen unterteilt, für die Anforderungsprofile erstellt und optimale Verrippungsgeometrien ausgewählt wurden. Die Abmessungen der Geometrien wurden durch FE-Untersuchungen optimiert, und geeignete Parameterkombinationen wurden vorgeschlagen. Konstruktionsmethodiken für die einzelnen Geometrien wurden erarbeitet, und allgemeingültige Strategien für Tiefzieh- und Folgewerkzeuge abgeleitet. Diese Strategien ermöglichen optimale Werkzeugsteifigkeit bei minimalem Gewicht. Bei Tiefziehwerkzeugen wurde zwischen zwei Strategien unterschieden: der „versetzten Verrippung“ für konventionelle Werkzeuge und der „segmentelastischen Niederhalter und prismatisch verrippte Matrize“ für moderne Vielpunktziehvo