DE102006041222A1 - Verfahren zum Freiformschmieden eines Werkstücks und Schmiedepresse - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Freiformschmieden eines Werkstücks (1) mit einer Schmiedepresse (2), die ein mit einem Schmiedewerkzeug (3) verbundenes hydraulisches Kolben-Zylinder-System (4) mit einem Ölzulauf (5) und einem Ölablauf (6) aufweist, wobei zum Bewegen des Schmiedewerkzeugs (3) während einer Belastungsphase das Kolben-Zylinder-System (4) über den Ölzulauf (5) bei geschlossenem Ölablauf (6) mit Hydrauliköl befüllt wird und wobei zum Erzielen einer gewünschten Endverformung des Werkstücks (1) während einer Entlastungsphase Hydrauliköl über den Ölablauf (6) abfließt, wobei die Entlastungsphase mit der Öffnung des Ölablaufs (6) zu einem definierten Zeitpunkt beginnt, wird während der Belastungsphase mindestens ein Systemparameter (s, p) des Schmiedewerkzeugs (3) und/oder des Kolben-Zylinder-Systems (4) über die Zeit (t) beobachtet, der gemessene Systemparameter (s, p) einer Recheneinheit (7) zugeleitet, in der der zeitliche Verlauf des Systemparameters (s, p) mittels numerischer Simulation eines Ersatzmoduls ermittelt wird, und wird der Zeitpunkt der Öffnung des Ölablaufs (6) von der Recheneinheit (7) dann veranlasst, wenn sich gemäß der nunmerischen Simulation der optimale Zeitpunkt zum Öffnen des Ölablaufs (6) ergibt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schmiedepresse.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Freiformschmieden eines Werkstücks mit einer Schmiedepresse, die ein mit einem Schmiedewerkzeug verbundenes hydraulisches Kolben-Zylinder-System mit einem Ölzulauf und einem Ölablauf aufweist, wobei zum Bewegen des Schmiedewerkzeugs während einer Belastungsphase das Kolben-Zylinder-System über den Ölzulauf bei geschlossenem Ölablauf mit Hydrauliköl befüllt wird und wobei zum Erzielen einer gewünschten Endverformung des Werkstücks während einer Entlastungsphase Hydrauliköl über den Ölablauf abfließt, wobei die Entlastungsphase mit der Öffnung des Ölablaufs zu einem definierten Zeitpunkt beginnt. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Schmiedepresse.
• Hydraulische Freiformschmiedepressen sind bei der Umformung von großen Stahlwerkstücken im industriellen Produktionsprozess weit verbreitet. Schmieden ist ein sehr altes, formgebendes Verfahren, das vor allem für Stahl, aber auch für einige Nichteisenmetalle, wie zum Beispiel für spezielle Leichtmetalllegierungen, angewandt wird. Die zur Umformung notwendige Arbeit wird dabei entweder in Form kinetischer Energie eingebracht oder aber mittels eines Fluids über einen Hydraulikzylinder übertragen. Im ersten Fall handelt es sich um das Schmieden mit einem Schmiedehammer, im zweiten Fall um das Schmiedepressen. Wird dabei die formgebende Bewegung nicht durch ein festes Widerlager oder anderweitig mechanisch begrenzt, spricht man von Freiformschmiedeverfahren. Kenn zeichnend für dieses Umformverfahren ist, dass der gewünschte Verformungsweg durch geeignete Steuer- und Regelverfahren eingehalten wird.
• Die Realisierung einer Freiformschmiedeanlage ist mit hohen Kosten verbunden und nur bei sehr langen Amortisierungszeiten wirtschaftlich betreibbar. Dies ist eine der Ursachen dafür, dass man selbst heute noch Schmiedeanlagen finden kann, welche in den sechziger Jahren konstruiert und gebaut wurden, aber nahezu unverändert in Betrieb sind.
• Neben allen anderen Problemen, welche die technische Umsetzung einer Freiformschmiedepresse beinhaltet, reicht die Suche nach einem optimalen Verfahren zur Positionierung des Presszylinders bis ins frühe 20. Jahrhundert zurück. Verschiedene Steuerungsstrategien für die Kontrolle des Ölstromes wurden in der Praxis erprobt und meist auch über einen längeren Zeitraum angewandt. Eine praxisrelevante optimale Lösung konnte bis heute nicht gefunden werden. Die Ursachen dafür liegen weniger in der Theorie, sondern weit mehr in deren Umsetzung unter besonderer Berücksichtigung der speziellen Gegebenheiten einer Schmiedepresse. Worin diese bestehen, wird nachfolgend kurz erläutert.
• In 1 ist sehr vereinfacht die Wirkungsweise einer hydraulischen Freiformschmiedepresse 2 dargestellt. Ein Kolben-Zylinder-System 4 weist einen Kolben auf, der über einen zufließenden Ölzustrom Q_zu abwärts bewegt werden kann, wobei an seinem unteren Ende ein Schmiedewerkzeug 3 angeordnet ist, das auf das zu verformende Werkstück 1 drückt und es deformiert. Um diese Bewegung zu stoppen, gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten: Die eine besteht darin, den Ölzustrom Q_zu zu beenden; die andere ist, mit einem zumeist proportional wirkenden Ölstromventil 9 den Ölstrom in einem Tank 8 abzuleiten.
• Wenn der über das Ventil 9 abfließende Ölabstrom Q_ab gleich dem zufließenden Ölzustrom Q_zu ist, und dabei ein Kräftegleichgewicht zwischen der Kolbenkraft F_Z und der Werkstückkraft F_W besteht, kommt das Kolben-Zylinder-System 4 zur Ruhe.
• Da es aus physikalischen und energetischen Gründen nicht möglich ist, Ölströme mit einer Größe, wie sie vorliegend auftreten und benötigt werden, schnell zu stoppen, ist nur der zweite Weg technisch realisierbar. Das Problem wird leicht erkennbar, wenn man sich zum Ziel setzt, das Werkstück nur bis zu einer vorher definierten Dicke umzuformen. Man muss vor dem Erreichen der Zielposition beginnen, Öl mit dem Ventil 9 abzuleiten, um im gewünschten Zielpunkt mit dem Zylinder zum Stillstand zu kommen.
• Die Zielposition genau zu erreichen, ist bislang in der Praxis jedoch äußerst schwierig. Die Kalkulation der richtigen (Vor-)Position ist äußerst problematisch.
• Für den praktischen Betrieb hat sich daher folgender pragmatische Weg bewährt: Bei der ersten Umformbewegung wird sehr viel früher als eigentlich erforderlich mit der Entlastung des Zylinders begonnen. Im Ergebnis erreicht man die gewünschte Position meist nicht, und das Werkstück ist zu dick. In der nächsten Umformbewegung wird der Öffnungszeitpunkt des Ventils zeitlich weiter in Richtung Zielposition verlagert. Dies wiederholt man so lange, bis die Endposition innerhalb eines gewünschten Toleranzfensters um oder besser über dem Zielpunkt (= Schmiedemaß) liegt. Nach zwei bis drei Bewegungszyklen des Kolben-Zylinder-Systems ist so meist eine nutzbare Einstellung gefunden.
• Dieses Verfahren ist heute noch übliche Praxis. Trotz der Einfachheit sind zwei Schwachpunkte nicht übersehbar: Zum einen führt der Prozess erst nach zwei bis drei Versuchen zu einer korrekten Einstellung. Zum anderen werden bei plötzlichen Änderungen der Gegenkraft F_W des Werkstückes die Toleranzen sofort wieder überschritten. Die Hauptursache besteht darin, dass sich die geometrischen Abmessungen der umzuformenden Bereiche ändern.
• Nachteilig ist zusammengefasst also bei der vorbekannten Vorgehensweise beim Freiformschmieden, dass stets eine gewisse Anzahl an Schmiedehüben erforderlich ist, um allmählich sich an die optimalen Betriebsparameter heranzutasten, die zu der gewünschten Werkstückdicke führen. Aber auch dann ist es infolge äußerer Störungen nur bedingt möglich, ein gewünschtes Schmiedemaß innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfensters zu halten.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Schmiedepresse zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, mit geringem Aufwand die richtige Werkstückdicke beim Freiformschmieden zu finden. Namentlich soll es nicht mehr erforderlich sein, eine relativ große Anzahl an Tasthüben fahren zu müssen, mit denen man sich – wie im Stand der Technik – an die richtige Schmiede-Abmessung herantasten muss.
• Die Aufgabe wird für ein Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während der Belastungsphase mindestens ein Systemparameter des Schmiedewerkzeugs und/oder des Kolben-Zylinder-Systems über der Zeit beobachtet wird, dass der gemessene Systemparameter einer Recheneinheit zugeleitet wird, in der der zeitliche Verlauf des Systemparameters mittels numerischer Simulation ermittelt wird, und dass der Zeitpunkt der Öffnung des Ölablaufs von der Recheneinheit dann veranlasst wird, wenn sich gemäß der numerischen Simulation der optimale Zeitpunkt zum Öffnen des Ölablaufs ergibt.
• Das vorgeschlagene Verfahren stellt also auf eine Online-Schmiedemaßkalkulation beim Freiformschmiedeprozess ab.
• Vorzugsweise ist der während der Belastungsphase erfasste Systemparameter der Verschiebeweg des Kolben-Zylinder-Systems und/oder der Druck im Kolben-Zylinder-Systems.
• Die numerische Simulation umfasst ferner bevorzugt den zeitlichen Verlauf des Ölzustroms in das Kolben-Zylinder-System als Funktion des Verschiebewegs des Kolben-Zylinder-Systems und des im Kolben-Zylinder-System herrschenden Öldrucks.
• Die numerische Simulation berücksichtigt weiterhin mit Vorteil neben dem geometrischen Anteil des Zylindervolumens den Kompressionsanteil des Hydrauliköls.
• Eine Weiterbildung sieht vor, dass bei jedem Schmiedehub eine Anzahl von Daten der numerischen Simulation an gemessene Systemparameter angepasst werden.
• Der mindestens eine Systemparameter wird bevorzugt bei der numerischen Simulation durch ein Polynom approximiert.
• Die vorgeschlagene Schmiedepresse zum Freiformschmieden eines Werkstücks, die ein mit einem Schmiedewerkzeug verbundenes hydraulisches Kolben-Zylinder-System mit einem Ölzulauf und einem Ölablauf aufweist, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Sensormittel zur Erfassung mindestens eines Systemparameters des Schmiedewerkzeugs und/oder des Kolben-Zylinder-Systems über der Zeit, durch eine Recheneinheit zur numerischen Simulation des zeitlichen Verlaufs des mindestens einen gemessenen Systemparameters unter Zugrundelegung eines Ersatzmodells und durch von der Recheneinheit betätigte Schaltmittel zum Öffnen des Ölablaufs.
• Die Sensormittel erfassen dabei bevorzugt den Verschiebeweg des Kolben-Zylinder-Systems und/oder den Druck im Kolben-Zylinder-System.
• Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
• 1 schematisch den Aufbau einer Freiformschmiedepresse;
• 2 den Verlauf des Verfahrweges des Kolben-Zylinder-Systems über der Zeit;
• 3 den Verlauf des Hydraulikdrucks im Kolben-Zylinder-System über der Zeit;
• 4 der aus 2 und 3 abgeleiteten Verlauf des Drucks im Kolben-Zylinder-System über dem Verfahrweg;
• 5 den Verlauf des Verschiebewegs über der Zeit für eine ungestörte Umformung mit Q_ab = 0 und mit Entlastung des Kolben-Zylinder-Systems Q_ab > 0);
• 6 schematisch die Struktur der Freiformschmiedepresse für Q_ab = 0;
• 7 schematisch die vollständige Struktur der Freiformschmiedepresse mit geregelter Positionierung;
• 8 den real gemessenen Verlauf des Verfahrweges des Kolben-Zylinder-Systems über der Zeit; und
• 9 den per Simulationsrechnung ermittelten Verlauf des Verfahrweges über der Zeit.
• In 1 ist – wie bereits oben erläutert – eine Freiformschmiedepresse 2 schematisch dargestellt. Mittels des Kolben-Zylinder-Systems 4 und dem an seinem einen Ende angeordneten Schmiedewerkzeug 3 wird eine Kolbenkraft F_Z auf das Werkstück 1 ausgeübt, um es um einen definierten Betrag zu verformen. Hierfür wird über einen Ölzulauf 5 ein Ölzustrom Q_zu dem Zylinderraum des Kolben-Zylinder-Systems 4 zugeführt. Ist der richtige Zeitpunkt erreicht, betätigt eine Recheneinheit 7 das Ventil 9, über das ein Ölablauf 6 mit einem Volumenstrom Q_ab in einen Tank 8 abgeführt wird. Nicht dargestellte Sensoren messen dabei sowohl den Verfahrweg s des Kolbens bzw. Schmiedewerkzeugs 3 als auch den Druck p im Zylinderraum des Kolben-Zylinder-Systems 4.
• Für den Bereich der Umformung des Werkstückes 1 sind Verläufe typisch, wie in den 2 und 3 dargestellt sind. Dargestellt ist einmal der Verlauf des Verfahrwegs s über der Zeit t (2) und einmal der Verlauf des Drucks p im Zylinderraum des Kolben-Zylinder-Systems 4 über der Zeit t.
• Bei Kenntnis der abhängigen Parameter des zu schmiedenden Materials wie z. B. der Geometrie, der Temperatur und des Materials, ist dieser Verlauf nach empirisch gefundenen Formeln berechen- und somit prognostizierbar, was als solches vorbekannt ist.
• In der Praxis ist dies aber nur teilweise verwertbar, da die realen Prozesse während des Schmiedevorganges von den Annahmen abweichen.
• Es ist aber möglich, während der Umformung die Parameter Druck p, Verfahrweg s und Zeit t online aufzunehmen und abzuspeichern. Außer den Verläufen nach 2 und 3 resultiert aus diesem Parametersatz noch der Weg-Druck-Verlauf, wie er in 4 dargestellt ist. In Kenntnis dieser Daten sind durch Polynomentwicklung Näherungsgleichungen für die Verläufe s = f(t), p = f(t) und p = f(s) nach der Formel Y(x) = A + Bx + Cx2 + Dx3 + ... + Exn (1)darstellbar.
• Betrachtet man die Darstellung gemäß 4, ist erkennbar, daß ein bestimmter Druck p_x im Zylinderraum des Kolben-Zylinder-Systems 4 vorherrschen wird, wenn eine bestimmte Position s_x erreicht ist. Ist zu diesem Zeitpunkt noch die Bedingung Q_zu = Q_ab erfüllt, bewegt sich der Zylinder nicht mehr. In 5 ist schematisch dieser Zusammenhang dargestellt.
• Wenn es möglich ist, ein hinreichend genaues Modell für das Zu- und Abflußverhalten des Systems zu finden, ist der Zeitpunkt für den Beginn der Entlastung kalkulierbar. Die bisherigen Ausführungen für Q_ab = 0 entsprechen dem Modell gemäß 6, wo in üblicher regelungstechnischer Nomenklatur diverse Größen eingetragen sind.
• Es sei zunächst der zufließende Ölstrom betrachtet. Für den Bereich Q_ab = 0 setzt sich der zufließende Volumenstrom aus folgenden Anteilen zusammen: Qzu = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 (2)
• Dabei ist:

Q₁:

geometrischer Anteil des Zylindervolumens,

Q₂:

Kompressionstanteil des Hydrauliköles,

Q₃:

Kompressionsanteil durch Volumenvergrößerung des Zylinders als Ergebnis des Innendruckes,

Q₄:

Leckage des Zylinders.

• Für die weiteren Berechnungen werden die Anteile Q₃ und Q₄ vernachlässigt, da sie im Verhältnis zu Q₁ und Q₂ sehr klein sind.
• Für den Zeitabschnitt Δ t₁ = t₁ – t₀ (s. 5) gilt somit:

  
• Dabei ist:

D:

Durchmesser des Zylinders,

β:

Kompressionskoeffizient (etwa 7·10^–5 bar^–1),

s₀:

Anfangsposition des betrachteten Intervalls bei t₀,

s₁:

Endposition des betrachteten Intervalls bei t₁,

p₀:

Anfangsdruck des betrachteten Intervalls,

p₁:

Enddruck des betrachteten Intervalls,

Δt₁:

Zeitintervall für dem Q_zu berechnet wird (t₁ – t₀),

V_R:

Volumen der Zuleitung.

• Der erste Ausdruck der Gleichung (3) entspricht dabei dem geometrischen Anteil und der zweite Term quantifiziert den Kompressionsanteil des Hydraulikfluids.
• Wenn man den abfließenden Volumenstrom durch ein Wegeventil berechnen will, geht man von der allgemeinen Blendenformel aus. Der abfließende Ölstrom Q_ab über ein Wegeventil ergibt sich zu:

  
• Dabei ist:

α_D:

Durchflussbeiwert des Ventils.

A_V:

Querschnittsfläche des Ventils,

Δp:

Druckdifferenz über das Ventil,

ρ:

Dichte des Fluids.

• Für kleine zeitliche Abschnitte gilt somit für den momentan abfließenden Ölstrom:

  

  mit

p_A:

Tankdruck.

• Der mittlere resultierende Ölstrom Q_res für den Zeitabschnitt Δt₁ ist dann:

  
• Für diesen resultierenden Ölstrom Q_res gilt die Gleichung nach (3) und man erhält:

  
• Formt man diese Gleichung nach s₁ um, erhält man:

  
• Dabei ist anzumerken, daß die neu berechnete Position für s₁ kleiner ist als die tatsächlich erreichte Position s₁, da ein Anteil des zur Verfügung stehenden Öles über das Ventil abfließt. Diese Position wird deshalb hier als S_1D (D für Dekompression) bezeichnet. In 5 ist der Zusammenhang verdeutlicht.
• Mit Kenntnis der Position S_1D ist auch der korrespondierende Druck p_1D bekannt, da die Funktion p = f(s) in 4 mit Gleichung (1) ermittelt wurde.
• Mit diesem Druck p_1D und Gleichung (5) ist der abfließende Volumensstrom Q_ab für den nächsten Zeitabschnitt Δt₂ = t₂ – t₁ berechenbar. Dabei wird der Ausdruck (p₁ – p₀) zu p_1D, wenn man die Zeitabschnitte hinreichend klein wählt. Mit Q_ab für Δt₂ und Q_zu = konstant gilt:

  
• Der jetzt zur Verfügung stehende Volumenstrom Q_res im Zeitabschnitt Δt₂ kann in Gleichung (8) zur Berechnung der neuen erreichten Position S_2D benutzt werden. Dabei wird:

  

  und somit aus Gleichung (8):

  
• Mit S_2D ist auch p_2D aus p = f(s) erhältlich. Durch iterative Berechnung weiterer Punkte ist der zeitliche Verlauf des Weges s als Modell berechenbar. Dieser Vorgang wird zyklisch wiederholt. Die Zykluszeit wird durch die Programmbearbeitungszeit des Mikrocontrollers bestimmt und begrenzt. Erreicht man dabei mit der Modellrechnung den Weg s_x, muss mit der Dekompression, das heißt, mit dem Öffnen des Ventils 9 begonnen werden. In 5 wäre dies der Zeitpunkt t_x – Δt. Er entspricht in 6 dem zeitlichen Startpunkt Q_ab = f(t).
• Das Wegeventil 9 öffnet sich dabei nach einer Funktion der Form y(t) = xⁿ mit 1 < n < 3. Durch diesen Öffnungsverlauf ist gewährleistet, dass der abfließende Ölstrom linear beschleunigt und verzögert wird und Schwingungen minimiert werden.
• Theoretisch wird die gewünschte Zielposition s_x genau erreicht. Modelle beinhalten aber stets Fehler, so daß es bei rein gesteuertem Betrieb des Ölstromventils nach vorgegebener Kennlinie zu nicht tolerierbaren Abweichungen von der Zielposition s_x kommen wird. Aus diesem Grunde wird mit einem unterlagerten Regler die Öffnungskennlinie des Ventils während der Dekompressionsphase in kleinen Grenzen geändert. Die Führungsgröße stellt dabei die berechnete Kurve s_M = f(t) der Modellbildung dar. Mit den aus dem realen, gemessenen Verlauf s = f(t) ermittelten Größen kann eine Regelabweichung ermittelt werden (s. hierzu 8). Diese Größe wird zur Variation der Steilheit der Öffnungskennlinie des Ventils benutzt.
• Aus dem Strukturbild der Freiformpresse gemäß 6 ist jetzt eine Konfiguration entstanden, wie sie in 7 zu sehen ist.
• In den 8 und 9 ist dargestellt, wie sich der Verlauf des Verfahrweges s über der Zeit t einmal tatsächlich (in 8 als gemessener Verlauf) und einmal per Simulationsrechnung (in 9) ergibt, wobei in 9 nur der rechte Teil der Darstellung gemäß 8 wiedergegeben ist.
• Es hat sich herausgestellt, dass mittels der Simulationsrechnung eine sehr gute Annäherung an den tatsächlichen Verlauf erreichbar ist. Genauere Analysen haben gezeigt, dass der prozentuale Fehler für die Prognose des Verfahrweges bei ca. 5 % liegt, die Prognose des Drucks im Zylinderraum des Kolben-Zylinder-Systems 4 ist sogar noch genauer möglich; hier gab es Abweichungen von weniger als 2 %.
• Mit dem hier dargelegten Verfahren ist eine geregelte Positionierung der Zielposition s_x an einer Freiformschmiedepresse unter Vermeidung der oben beschriebenen Mängel bei der vorbekannten Verfahrensweise möglich.
• Die vorliegende Erfindung sieht also vor, auf auftretende Störungen des Umformvorganges durch die genannte Vorgehensweise zu reagieren und so schneller und einfacher das gewünschte Schmiedemaß zu erreichen. Aus den aktuell gemessenen und beim Umformvorgang erfassbaren Systemparametern wird eine Prognose des erwarteten Pressenverhaltens ermöglicht.
• Insbesondere ist mit den zeitlich veränderlichen Parametern Weg und Druck im Kolben-Zylinder-System und daraus ableitbarer Größen eine Identifikation der Schmiedepresse zu aktuellen Zeitpunkten durchführbar.
• Durch adaptive Echtzeit-Modellbildung wird es möglich, eine Prognose des optimalen Entlastungszeitpunktes des Ventils 9 für das Kolben-Zylinder-System 4 zu treffen und eine Kalkulation der optimalen Öffnungsfunktion des Ventils 9 online, d. h. in Echtzeit, zu ermitteln. Der Umformprozess wird also in Echtzeit analysiert und die ermittelten bzw. gemessenen Systemparameter für eine in Echtzeit ablaufende Modellrechnung genutzt.

1

Werkstück

2

Schmiedepresse

3

Schmiedewerkzeug

4

Kolben-Zylinder-System

5

Ölzulauf

6

Ölablauf

7

Recheneinheit

8

Tank

9

Ventil

s

Verfahrweg

p

Druck

t

Zeit

Q_zu

Ölzustrom

Q_ab

Ölabstrom

F_Z

Kolbenkraft

F_W

Werkstückkraft

Claims (10)

1. Verfahren zum Freiformschmieden eines Werkstücks (1) mit einer Schmiedepresse (2), die ein mit einem Schmiedewerkzeug (3) verbundenes hydraulisches Kolben-Zylinder-System (4) mit einem Ölzulauf (5) und einem Ölablauf (6) aufweist, wobei zum Bewegen des Schmiedewerkzeugs (3) während einer Belastungsphase das Kolben-Zylinder-System (4) über den Ölzulauf (5) bei geschlossenem Ölablauf (6) mit Hydrauliköl befüllt wird und wobei zum Erzielen einer gewünschten Endverformung des Werkstücks (1) während einer Entlastungsphase Hydrauliköl über den Ölablauf (6) abfließt, wobei die Entlastungsphase mit der Öffnung des Ölablaufs (6) zu einem definierten Zeitpunkt beginnt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Belastungsphase mindestens ein Systemparameter (s, p) des Schmiedewerkzeugs (3) und/oder des Kolben-Zylinder-Systems (4) über der Zeit (t) beobachtet wird, dass der gemessene Systemparameter (s, p) einer Recheneinheit (7) zugeleitet wird, in der der zeitliche Verlauf des Systemparameters (s, p) mittels numerischer Simulation eines Ersatzmodells ermittelt wird, und dass der Zeitpunkt der Öffnung des Ölablaufs (6) von der Recheneinheit (7) dann veranlasst wird, wenn sich gemäß der numerischen Simulation der optimale Zeitpunkt zum Öffnen des Ölablaufs (6) ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der während der Belastungsphase erfasste Systemparameter der Verschiebeweg (s) des Kolben-Zylinder-Systems (4) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der während der Belastungsphase erfasste Systemparameter der Druck (p) im Kolben-Zylinder-Systems (4) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Simulation den zeitlichen Verlauf des Ölzustroms (Q_zu) in das Kolben-Zylinder-System (4) als Funktion des Verschiebewegs (s) des Kolben-Zylinder-Systems (4) und des im Kolben-Zylinder-System (4) herrschenden Öldrucks (p) umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Simulation neben dem geometrischen Anteil des Zylindervolumens den Kompressionsanteil des Hydrauliköls berücksichtigt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Schmiedehub eine Anzahl von Daten der numerischen Simulation an gemessene Systemparameter (s, p) angepasst werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Systemparameter (s, p) bei der numerischen Simulation durch ein Polynom approximiert wird.
8. Schmiedepresse (2) zum Freiformschmieden eines Werkstücks (1 ), die ein mit einem Schmiedewerkzeug (3) verbundenes hydraulisches Kolben-Zylinder-System (4) mit einem Ölzulauf (5) und einem Ölablauf (6) aufweist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Sensormittel zur Erfassung mindestens eines Systemparameters (s, p) des Schmiedewerkzeugs (3) und/oder des Kolben-Zylinder-Systems (4) über der Zeit (t), eine Recheneinheit (7) zur numerischen Simulation des zeitlichen Verlaufs des mindestens einen gemessenen Systemparameters (s, p) unter Zugrundelegung eines Ersatzmodells und von der Recheneinheit (7) betätigte Schaltmittel zum Öffnen des Ölablaufs (6).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel den Verschiebeweg (s) des Kolben-Zylinder-Systems (4) erfassen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel den Druck (p) im Kolben-Zylinder-System (4) erfassen.