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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Betriebsparameters eines Werkzeugs zum Formen von Bauteilen in einer Presse gemäß dem Patentanspruch 1.
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Für die Einarbeit eines Werkzeugs, beispielsweise eines Umformwerkzeugs, im Werkzeugbau werden Erproberplatinen bei einem Stahl- oder Aluminiumlieferanten nach allgemeinen Spezifikation bestellt. Das Werkzeug wird auf dieses Erproberplatinen eingearbeitet. Dabei zeigt sich immer wieder, dass bei der Verlagerung des Werkzeugs beziehungsweise Werkzeugsatzes von einer Einarbeitspresse im Werkzeugbau auf eine Serienpresse eine Bauteilform beziehungsweise Bauteilqualität oft nicht mit den ursprünglich im Werkzeugbau erzielten Ergebnissen übereinstimmt. Um das gewünschte Umformergebnis zu erzielen und somit den Unterschied im Umformergebnis zu beheben, wird besonders viel Zeit und/oder Arbeitsleistung auf der Serienanlage verbraucht.
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Die
DE 10 2015 221 417 A1 zeigt, wie eine individuelle Kennung vereinzelter Materialteile mit einem jeweils bestimmten mindestens einen Teile-Parameter verknüpft werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bestimmen eines Betriebsparameters eines Werkzeugs zum Formen von Bauteilen in einer Presse bereitzustellen, durch welches es auf besonders vorteilhafte Weise ermöglicht wird, einen Wechsel des Werkzeugs von einer ersten auf eine zweite Presse, insbesondere vom Werkzeugbau in die Serienfertigung, mit besonders geringem Aufwand durchführen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Bestimmen eines Betriebsparameters eines Werkzeugs zum Formen von Bauteilen in einer Presse. Die Presse kann insbesondere als Umformpresse ausgebildet sein, sodass es sich bei dem Werkzeug beispielsweise um ein Umformwerkzeug handeln kann. Das Bauteil wird in der Presse aus einer Platine geformt, insbesondere umgeformt. Bei der Platine handelt es sich insbesondere um ein von einem Coil geschnittenes Metallblech. Der Betriebsparameter ist ein Parameter, welcher beispielsweise einen Zustand des Werkzeugs beziehungsweise einen Zustand der mit dem Werkzeug bestückte Presse beim Formen des Bauteils beschreibt beziehungsweise charakterisiert. Umfasst das Werkzeug beispielsweise zwei Werkzeughälften, zwischen denen die Platine zum Formen des Bauteils eingelegt wird, kann der Betriebsparameter beispielsweise die Geschwindigkeit, mit welcher die beiden Werkzeughälften geschlossen werden, das heißt aufeinander zu bewegt werden, charakterisieren.
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Damit nun mittels des Verfahrens der Betriebsparameter besonders vorteilhaft bestimmt werden kann, weist das Verfahren mehrere Schritte auf.
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In einem ersten Schritt erfolgt ein Erfassen einer Halbzeugeigenschaft für eine vorgegebene Anzahl von Platinen aus einer mehrere Platinen umfassenden Menge. Mit anderen Worten werden aus einer Menge Platinen, welche einer ersten Anzahl Platinen entspricht, Platinen gemäß der vorgegebenen Anzahl ausgewählt und bei diesen jeweils eine Halbzeugeigenschaft, wie beispielsweise eine Blechdicke, erfasst. Dabei ist die vorgegebene Anzahl kleiner oder gleich der Menge der Platinen. Das Erfassen kann beispielsweise mittels eines Sensors erfolgen. Zusätzlich oder alternativ können bei dem Erfassen in einer Speichereinrichtung hinterlegte Werte der Halbzeugeigenschaften abgerufen werden.
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In einem zweiten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Ermitteln eines Mittelwerts der Halbzeugeigenschaft für die vorgegebene Anzahl der Platinen. Mit anderen Worten wird ein Kennwert für die Tendenz der Verteilung der Halbzeugeigenschaft über die Platinen ermittelt. Insbesondere kann als der Mittelwert das arithmetische Mittel bestimmt beziehungsweise ermittelt werden.
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In einem dritten Schritt des Verfahrens erfolgt das Auswählen wenigstens einer Platine aus der Menge, wobei die wenigstens eine ausgewählte Platine selbst eine Halbzeugeigenschaft aufweist, welche in einem vorgegebenen Intervall um den Mittelwert liegt. Mit anderen Worten weist der Wert der Halbzeugeigenschaft der ausgewählten Platine einen gewissen Abstand zum Mittelwert auf, welcher innerhalb eines vorgegebenen Intervalls liegt. Dabei kann das Intervall beispielsweise in Prozent angegeben werden, so dass die konkrete Halbzeugeigenschaft der wenigstens einen ausgewählten Platine beispielsweise nicht um mehr als 10 % von dem Mittelwert abweicht. Beispielsweise bieten sich für das Intervall auch Vielfache der Variante beziehungsweise Standardabweichungen um den Mittelwert an.
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In einem vierten Schritt des Verfahrens erfolgt nun ein Formen der ausgewählten Platine mittels des Werkzeugs in der Presse zu dem Bauteil, wobei das Werkzeug mit dem Betriebsparameter beziehungsweise insbesondere mit einem ersten Wert des Betriebsparameters betrieben wird. Mit anderen Worten wird die wenigstens eine ausgewählte Platine in der mit dem Werkstück bestückten Presse zu dem Bauteil geformt, insbesondere umgeformt. Dabei weist der Betriebsparameter einen vorgegebenen Wert auf, welcher vorteilhafterweise derart gewählt wird, dass erwartet werden kann, dass beim Formen des Bauteils eine gewisse Mindestbauteilqualität beziehungsweise Bauteilform erhalten beziehungsweise erzielt wird.
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So erfolgt in einem fünften Schritt des Verfahrens ein Bestimmen einer Abweichung der Bauteilform des Bauteils von einem Sollwert. Mit anderen Worten wird die Formtreue des Bauteils überprüft und somit auf eine Bauteilqualität geschlossen. Dabei kann die Bauteilform zusätzlich zur geometrischen Abmessung und Dimension beispielsweise auch eine Oberflächenbeschaffenheit des Bauteils umfassen.
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Schließlich erfolgt in einem sechsten Schritt des Verfahrens in Abhängigkeit von der bestimmten Abweichung ein Anpassen oder Beibehalten des wenigstens einen Betriebsparameters. Mit anderen Worten wird, beispielsweise durch eine elektronische Recheneinrichtung ermittelt, ob eine Variation des Betriebsparameters eine Abweichung der Bauteilform von dem Sollwert verringern kann, sodass beispielsweise durch Änderung des Betriebsparameters eine gewünschte Bauteilqualität beim Formen erzielt werden kann. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass der Betriebsparameter bereits derart vorgegeben war, dass er nicht mehr entsprechend angepasst werden muss, so erfolgt quasi eine Anpassung beziehungsweise eine Korrektur des Betriebsparameters um einen Wert, welcher gegen null geht, sodass der Betriebsparameter beibehalten wird. Bei der Presse kann es sich um eine Einarbeitspresse als auch um eine Serienpresse handeln.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass eine Reduzierung von Qualitätsschleifen beziehungsweise ein Einarbeitsaufwand durch Sicherstellen einer durch das Verfahren garantierten Platinenqualität in der Presse, insbesondere beim Einarbeiten des Werkzeugs, erreicht werden kann. Darüber hinaus kann eine Transparenz beziehungsweise Informationen über die Materialqualität der Platinen ermittelt und erhalten werden. Des Weiteren kann beispielsweise eine Kosteneinsparung durch Schneiden der bei dem Verfahren verwendeten Platinen auf Seriencoilanlagen anstatt Sonderanlagen, beispielsweise Laserschnittanlagen, erzielt werden.
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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die in der Regel heutzutage verwendeten Erproberplatinen im Werkzeugbau nicht die gleichen Materialeigenschaften, wie später in der Serienproduktion verwendete Platinen, aufweisen. So stammen die Erproberplatinen beispielsweise von einem anderen Hersteller als die Serienplatinen und habe daher andere Halbzeugeigenschaften beziehungsweise Materialeigenschaften. Dies kann zu Problemen führen, da ein Prozessfenster für die Materialeigenschaften in aktuell verwendeten Umformwerkzeugen, beispielsweise für den Karosseriebau, so klein ist, dass nur geringe Änderungen der Materialeigenschaften, obwohl diese noch innerhalb einer allgemeinen Spezifikationen für die Platine liegt, zum Ausschuss führen können. Alternativ könnte die vorgegebene Spezifikation weiter eingeschränkt werden, dies würde jedoch zu einer signifikanten Preissteigerung der Platinen führen, was nicht gewünscht ist. Darüber hinaus müssen beispielsweise beim Wechsel des Werkzeugs aus dem Werkzeugbau in die Serienproduktion erneut kostspielige und/oder zeitaufwendige Anpassungen des wenigstens einen Prozessparameters beziehungsweise Betriebsparameters des Werkzeugs erfolgen. Darüber hinaus kann es zu längeren Stillständen der Presse führen, was weitere Kosten nach sich ziehen kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können diese Nachteile vermieden werden.
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Dabei kann als Vorteil genutzt werden, wenn beispielsweise bei Coilanlagen, also dort, wo die Platinen geschnitten werden, mittels Sensoren für die einzelnen Platinen jeweils die Halbzeugeigenschaft erfasst wird. Somit bietet es sich an, entsprechende Mittelwerte zu bestimmen, sodass auch Aussagen über die Qualität der Platinen für die Serienproduktion ermittelt werden können. So können gezielt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Platinen ausgewählt werden, welche die Spezifikationen erfüllen beziehungsweise übertreffen. Dies geschieht durch das Vorgeben des Intervalls.
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Nun kann durch das Verfahren eine Platine in der üblichen Serienqualität ausgewählt werden, sodass beim Formen des Bauteils Abweichungen aufgrund von Materialunterschieden, welche bei der Verwendung einer Erproberplatine im Werkzeugbau auftreten könnten, ausgeschlossen werden können, sodass das Anpassen des Betriebsparameters, falls notwendig, derart erfolgt, dass eine Feinjustierung beispielsweise zielgerichtet durchgeführt werden kann, ohne beispielsweise beim Verändern beziehungsweise Anpassen des Betriebsparameters eine fehlerhafte Korrektur aufgrund einer von der Spezifikation abweichenden Platine fälschlicherweise zu kompensieren.
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So können bei modernen Pressen beziehungsweise insbesondere Serienpressen, in der Regel mittels geeigneter Sensoren ebenfalls Material-, Prozess- und Qualitätsdaten erfasst werden. Diese Daten können in der Regel zur Effizienzsteigerung der Presse verwendet werden, indem beispielsweise beim Betreiben der Presse Kombinationen aus Material-, Prozessparametern vermieden werden, welche zum Ausschuss führen können.
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Dies kann beispielsweise mittels eines Modells, welches durch eine elektronische Recheneinrichtung ermittelt beziehungsweise berechnet wird, überprüft und bestimmt werden. Solch ein Modell kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
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Durch das Erfassen der Halbzeugeigenschaften kann ferner festgehalten werden, in welcher Qualität Coils beziehungsweise daraus geschnittene Platinen von einem Lieferanten bereitgestellt werden. Ferner kann darauf geschlossen werden, welche Qualität für eine Serienproduktion zu erwarten ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren untersucht und vergleicht man die Materialeigenschaften beziehungsweise Halbzeugeigenschaften mehrerer Platinen und schließt zum Bestimmen der Betriebsparameter, welche für ein Werkzeug zum Formen des Bauteils benötigt werden beziehungsweise vorteilhaft sind, Platinen, welche nicht einer gewünschten Qualität entsprechen, aus.
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Dabei wird das Verfahren insbesondere derart angewandt beziehungsweise ist die Menge der Platinen eine Menge, welche für eine Serienproduktion vorgehalten wird, sodass beispielsweise durch das Verfahren auf spezielle Erproberplatinen verzichtet und dabei sichergestellt werden kann, dass die zum Erproben beziehungsweise zum Bestimmen der Betriebsparameter im Werkzeugbau verwendeten Platinen die gleiche Qualität wie die in der Serienproduktion verwendeten Platinen aufweisen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Betriebsparameter ein Abstand zwischen Werkzeughälften des Werkzeugs, zwischen welchen die jeweilige Platine zum Formen des Bauteils eingebracht wird. Mit anderen Worten wird durch das Verfahren ein Abstand zwischen, insbesondere zwei, Werkzeughälften des Werkzeugs angepasst, wobei der Abstand insbesondere ein Abstand ist, bei welchem die Werkzeughälften mit der zwischen ihnen eingelegten Platine zum Formen bereits aufeinander zu bewegt sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise durch das Verfahren der zum Formen des Bauteils vorteilhafte Abstand eingestellt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Betriebsparameter eine Geschwindigkeit und/oder eine Kraft, mit welcher die Werkzeughälften aufeinander zu bewegt werden. Mit anderen Worten beschreibt der Betriebsparameter die Geschwindigkeit der sich aufeinander zu bewegenden Werkzeughälften bei dem Umformprozess. Zusätzlich oder alternativ beschreibt der Betriebsparameter die Kraft, mit welcher zum Formen des Bauteils aus der Platine die Werkzeughälften aufeinander zu bewegt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass durch das Verfahren die Geschwindigkeit und/oder die Kraft besonders vorteilhaft ermittelt und/oder eingestellt beziehungsweise angepasst werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beschreibt der Betriebsparameter eine Einlegeposition der Platine in dem Werkzeug. Mit anderen Worten charakterisiert der Betriebsparameter eine Position, welche die Platine in dem Werkzeug einnimmt, um anschließend durch Pressen mit der Presse in dem Werkzeug zum Bauteil umgeformt zu werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass durch das Verfahren auf besonders vorteilhafte Weise eine Einlegeposition der Platine ermittelbar und/oder anpassbar ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Erfassen der Halbzeugeigenschaften mittels wenigstens eines Sensors bei einem Schneiden beziehungsweise während des Schneidens und/oder nach einem Schneiden der Platine von einem Coil durchgeführt. Mit anderen Worten weist beispielsweise eine Coilanlage beziehungsweise eine Platinenschnittanlage einen Sensor auf, welcher dazu ausgebildet ist, die Halbzeugeigenschaft der insbesondere geschnittenen Platine zu erfassen. Die Halbzeugeigenschaft wird beispielsweise einer elektronischen Recheneinrichtung, welche beispielsweise das Anpassen des Betriebsparameters durchführt, zugeführt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise das Verfahren besonders vorteilhaft in eine Serienproduktion integriert werden kann beziehungsweise Platinen für die Serienfertigung in dem Verfahren verwendet werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beschreibt der Betriebsparameter eine Form des Werkzeugs. Mit anderen Worten wird beispielsweise wenigstens eine Werkzeughälfte des Werkzeugs in ihrer Form aufgrund der Abweichung der Bauteilform von einer Sollform angepasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass durch das Verfahren eine besonders vorteilhafte Bauteilqualität erzielt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Menge der Platinen als Platinen für eine Serienproduktion bereitgestellt, sodass die ausgewählte Platine eine der Serienproduktion entnommene Platine ist. Mit anderen Worten werden unabhängig davon, ob die bei dem Verfahren verwendete Presse beziehungsweise das bei dem Verfahren verwendete Werkzeug im Werkzeugbau oder in der Serienproduktion verwendet werden, immer Platinen der Serienproduktion verwendet. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise vermieden werden, dass Betriebsparameter an Abweichungen angepasst werden, welche von der Serienfertigung abweichenden Halbzeugeigenschaften geschuldet sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als die Presse eine von einer Serienpresse für die Serienproduktion unterschiedliche Presse, insbesondere eine Presse für den Werkzeugbau, verwendet. Mit anderen Worten wird mittels des Verfahrens außerhalb der Serienproduktion ein Werkzeug für eine anschließende Serienproduktion angepasst beziehungsweise werden die Betriebsparameter für das Werkzeug angepasst, um das Werkzeug nach dem Werkzeugbau vorteilhaft und ohne eine besondere Wiederholung von Qualitätsschleifen, welche ca. alle sechs bis acht Wochen an einer Serienpresse durchgeführt werden, zu beanspruchen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass durch das Verfahren auf besonders vorteilhafte Weise der Betriebsparameter angepasst werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die vorgegebene Anzahl an Platinen gleich der Menge an Platinen. Mit anderen Worten wird von jeder der Platinen der Menge der Platinen eine Halbzeugeigenschaft erfasst, sodass der Mittelwert über die Halbzeugeigenschaften aller Platinen ermittelt wird. Somit kann die wenigstens eine Platine aus der Menge aller Platinen ausgewählt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise ein Intervall um den Mittelwert festgelegt werden kann, sodass eine Spezifikation für die Platinen besonders vorteilhaft überprüfbar ist und/oder der Betriebsparameter besonders exakt angepasst werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mittels des Verfahrens eine weitere Presse mit dem Werkzeug und/oder mit einem weiteren Werkzeug mit dem Betriebsparameter betrieben. Mit anderen Worten werden die Betriebsparameter für das Werkzeug bestimmt beziehungsweise angepasst, und danach kann das Werkzeug in einer anderen Presse aufgenommen und dort mit dem entsprechenden Betriebsparameter zum Formen der Bauteile verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann für ein insbesondere baugleiches Werkzeug durch das Verfahren ebenfalls der Betriebsparameter ermittelt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels des Verfahrens ein Umschwenken von dem Werkzeugbau in die Serienproduktion mit dem Werkzeug ermöglicht wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Betriebsparameters eines Werkzeugs zum Formen von Bauteilen in einer Presse; und
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Planen eines neuen Bauteils im Werkzeugbau, welches mittels durch den Werkzeugbau entwickelter Werkzeuge geformt werden soll.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein Verfahren zum Bestimmen eines Betriebsparameters eines Werkzeugs zum Formen von Bauteilen in einer Presse. Bei dem Werkzeug handelt es sich insbesondere um ein Umformwerkzeug, womit die Presse somit als Umformpresse ausgebildet ist. Das Werkzeug kann insbesondere zwei Werkzeughälften umfassen, zwischen denen eine Platine eingelegt wird beziehungsweise einlegbar ist und durch das Aufeinanderzubewegen der beiden Werkzeughälften in der Presse zu dem Bauteil umgeformt werden kann.
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Dabei ist bekannt, dass heutzutage Fertigungstoleranzen bei Bauteilen, welche als Karosseriebauteile beziehungsweise Außenhautbauteile für Kraftfahrzeuge ausgebildet sind, nur gering sein dürfen, da geringfügige Änderungen der Materialeigenschaften beziehungsweise Halbzeugeigenschaften der Platinen, aus welchen die Bauteile geformt werden, zu Ausschuss beim Formen der Bauteile führen kann.
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Um solch einen Ausschuss zu vermeiden und darüber hinaus beispielsweise ein Umrüsten einer Presse auf ein neues Werkzeug mit besonders geringem Zeitaufwand zu gestalten, wird hier ein Verfahren vorgeschlagen, welches mehrere Schritte umfasst.
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In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Erfassen der Halbzeugeigenschaft für eine vorgegebene Anzahl von Platinen aus einer mehrere Platinen umfassenden Menge. Dabei ist die Anzahl der Platinen kleiner oder gleich der Menge der Platinen.
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In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt ein Ermitteln eines Mittelwerts der Halbzeugeigenschaften für die vorgegebene Anzahl der Platinen.
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In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt ein Auswählen wenigstens einer Platine, deren Halbzeugeigenschaft in einem vorgegebenen Intervall um den Mittelwert liegt, aus der Menge.
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In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens erfolgt ein Formen der ausgewählten Platine mittels des Werkzeugs in der Presse zu dem Bauteil, wobei das Werkzeug mit dem Betriebsparameter betrieben wird beziehungsweise die Presse mit dem Betriebsparameter für das Werkzeug betrieben wird.
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In einem fünften Schritt S5 des Verfahrens erfolgt ein Bestimmen einer Abweichung der Bauteilform des durch die Presse mit dem Betriebsparameter geformten Bauteils von einem Sollwert.
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Schließlich erfolgt in einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens in Abhängigkeit von der bestimmten Abweichung ein Anpassen oder ein Beibehalten des wenigstens einen Betriebsparameters.
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Das Erfassen der Halbzeugeigenschaft erfolgt vorteilhafterweise mit wenigstens einem Sensor bei dem und/oder nach dem Schneiden der jeweiligen Platine von einem Coil. So können heutzutage vorteilhafterweise Coilmaschinen beziehungsweise Platinenschnittmaschinen mit Sensoren ausgestattet sein, durch welche die Halbzeugeigenschaft für die jeweils geschnittene beziehungsweise zu schneidende Platine erfasst und beispielsweise in der Speichereinrichtung einer elektronischen Recheneinrichtung abgelegt wird, welche beispielsweise das Auswählen der wenigstens einen Platine durchführt. Dabei ist vorteilhafterweise die vorgegebene Anzahl an Platinen gleich der Menge an Platinen, sodass beispielsweise der Mittelwert der Halbzeugeigenschaft besonders präzise für eine möglichst große beziehungsweise gesamte Anzahl der in dem Verfahren verwendeten Platinen erfasst werden kann. Dabei ist die Menge der Platinen für eine Serienproduktion bereitgestellt. Mit anderen Worten sind die bei dem Verfahren verwendeten Platinen die Platinen, welche bei einer Serienproduktion der Bauteile in der Presse und/oder in weiteren Pressen verwendet werden, sodass die durch das Verfahren wenigstens eine ausgewählte Platine eine der Serienproduktion entnommene Platine ist.
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Bei der bei dem Verfahren verwendeten Presse handelt es sich insbesondere um eine Einarbeitspresse im Werkzeugbau, in welchem beispielsweise das Werkzeug für ein neues Bauteil beziehungsweise einen neuen Typ des Bauteils eingearbeitet beziehungsweise eingestellt wird. Somit ist vorteilhafterweise die bei dem Verfahren verwendete Presse eine von einer Serienpresse für die Serienproduktion unterschiedliche Presse. Alternativ kann die bei dem Verfahren verwendete Presse auch eine in der Serienproduktion verwendete Presse sein. Ferner kann das Verfahren bei einer weiteren Presse mit dem Werkzeug und/oder einem weiteren Werkzeug mit dem Betriebsparameter durchgeführt werden beziehungsweise wird eine weitere Presse mit dem Betriebsparameter, welcher durch das Verfahren ermittelt, betrieben.
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Handelt es sich bei dem Bauteil beispielsweise um einen Kotflügel, kommen in der Regel mehrstufige Werkzeuge zum Einsatz. So kann beispielsweise in einem ersten Formprozess aus dem Blech beziehungsweise der Platine eine Schale gezogen werden. In einer zweiten Stufe wird mit dem Werkzeug beispielsweise überschüssiges Material weggeschnitten. In einer dritten Stufe können Flansche an den Ecken geformt werden. In einer vierten Stufe können beispielsweise in dem Kotflügel benötigte Löcher geformt beziehungsweise in das Bauteil eingebracht werden. Dabei wird normalerweise in der Serienproduktion für jeden Stufe eine eigene Presse verwendet und das Bauteil beziehungsweise die Platine beispielsweise mittels eines Roboterarms zwischen den einzelnen Pressen bewegt.
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Durch das Verfahren kann auch für ein mehrstufiges Werkzeug für jede Stufe ein entsprechender Betriebsparameter angepasst werden.
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Durch das vorgestellte Verfahren wird ermöglicht, dass im Werkzeugbau bei einer Einarbeitspresse, insbesondere der Presse, welche in dem Verfahren verwendet wird, nicht extra Erproberplatinen, sondern Platinen der Serienfertigung verwendet werden.
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Als der Betriebsparameter kann ein Abstand zwischen den Werkzeughälften des Werkzeugs, insbesondere im aufeinander zu gefahrenen Werkzeug, eingestellt beziehungsweise angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann durch den Betriebsparameter eine Geschwindigkeit und/oder eine Kraft, mit welcher die Werkzeughälften aufeinander zu bewegt werden, angepasst werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann als der Betriebsparameter eine Position der Platine in dem Werkzeug eingestellt werden. Darüber hinaus kann der Betriebsparameter eine Form des Werkzeugs selbst beschreiben.
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2 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm einen möglichen Entwicklungsprozess eines Werkzeugs für ein neues Bauteil beziehungsweise den Entwicklungsprozess des Bauteils im Werkzeugbau. Zuerst erfolgt die Neuteilplanung NP, bei welcher beispielsweise eine äußere Anmutung des neu zu erstellenden Bauteils ermittelt wird. Anschließend erfolgt eine Materialanfrage MA, bei welcher beispielsweise ermittelt wird, welche Platinen mit welchen Halbzeugeigenschaften zur Verfügung stehen. Daraufhin erfolgt eine Materialplanung MP. Anschließend kann in einem Werkzeug in dem Werkzeugbau eine Prüfung PÜ erfolgen, welche eine Verfügbarkeit der in der Materialplanung ermittelten benötigten Materialien beschafft.
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Bisher war der klassische Weg, wie in der 2 gezeigt eine externe Materialbeschaffung EM, das heißt, es wurde beispielsweise bei einem Zulieferer, welcher Coils für die Serienproduktion bereitstellt, eine separate Platine geordert, eine sogenannte Universalplatine, welche anschließend von einem externen Lieferanten bereitgestellt wurde. So zeigt der Kasten BU das Bereitstellen der Universalplatine. Anschließend erfolgt eine Anlieferung der Universalplatine im Werkzeugbau, so stellt AW die Anlieferung im Werkzeugbau dar. Je nach Form des neu zu bildenden Bauteils beziehungsweise des Werkzeugs muss die Universalplatine nach der Anlieferung im Werkzeugbau durch insbesondere einen externen Dienstleister, beispielsweise mittels Laserschnitt, beschnitten werden. So ist ein weiterer Arbeitsschnitt PS, das Platinenschneiden, notwendig, welcher durch das hier vorgestellte Verfahren entfallen kann. Durch das Verfahren entfällt nun die externe Materialbeschaffung EM, stattdessen erfolgt das Ermitteln der Halbzeugeigenschaft beziehungsweise von deren Mittelwert im Schritt S2, und anschließend erfolgt ein Bereitstellen der Platine anhand der Auswahl des Schritts S3. Somit kann, wie in der 2 durch die Box B angedeutet, beispielsweise die gesamte Werkzeugentwicklung ohne externe Dienstleister auf besonders vorteilhafte Weise durchgeführt werden. Somit ergibt sich durch das vorgestellte Verfahren eine Reduzierung des Einarbeitungsaufwands in der Einarbeitungsphase beim Bereitstellen eines neuen Werkzeugs für die Presse, wobei das neue Werkzeug insbesondere ein neu entwickeltes Bauteil formen soll. Dies geschieht durch das Sicherstellen einer gleichbleibenden Platinenqualität mittels des Verfahrens. Darüber hinaus kann eine Überwachung der Halbzeugeigenschaften und somit der Materialqualität der Platinen erzielt werden. Des Weiteren können beispielsweise Kosten gespart werden, weil die externen Schritte EM und BU entfallen.
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Durch das vorgestellte Verfahren können auf besonders vorteilhafte Weise Materialdaten aus dem Serienbetrieb für die Werkzeugeinarbeitung im Werkzeugbau genutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
- S4
- vierter Schritt
- S5
- fünfter Schritt
- S6
- sechster Schritt
- MP
- Materialplanung
- MA
- Materialanfrage
- MP
- Materialplanung
- PÜ
- Prüfung
- EM
- externe Materialbeschaffung
- BU
- Bereitstellung Universalplatine
- A W
- Anlieferung Werkzeugbau
- PS
- Platinenschneiden
- B
- Box
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015221417 A1 [0003]
