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PHONE Telefon: +49 (0) 371 / 23970800 Telefax: +49 (0) 371 / 23970801 E-Mail: kontakt[a]iwc-engineering.de ADRESSE IWC Engineering GmbH Annaberger Straße 73 09111 Chemnitz LIEFERANSCHRIFT Lothringer Straße 11 09120 Chemnitz
Das Maschinenkonzept
  Das   neue   Maschinenkonzept   der   Leichtbaupresse   oder   modularen   Schließvorrichtung   ist   konsequent   auf   die   Bedürfnisse   des   Prozesses   ausgelegt,   das
heißt,    die    Erzeugung    der    Schließkraft    und    die    Bewegung    des    Werkzeuges    werden    funktionell    komplett    getrennt.    Durch    diese    Auslegung    entfällt    die
Bewegung groß dimensionierter Maschinenteile mit entsprechend hohem Energieaufwand.
Die   folgenden   Abbildungen   zeigen   den   prinzipiellen   Aufbau   des   innovativen   Pressenkonzeptes   am   Beispiel   einer   Leichtbaupresse   für   die   Innenhochdruck-
Umformung.   Die   Leichtbaupresse   besteht   aus   einem   Maschinengestell,   das   eine   Stößelplatte   sowie   eine   Tischplatte   beinhaltet.   Zwischen   diesen   Elementen
kann das Werkzeug beliebig positioniert werden. Unterhalb des Tisches befinden sich Kurzhubzylinder, die das Schließen und Öffnen der Bügel realisieren.
Der   revolutionäre   Ansatz   besteht   jedoch   in   den   Kohlefaserbügeln,   die   mit   Hilfe   der   Kurzhubzylinder   ein   Zuhalten   der   Presse   ermöglichen.   Dadurch   ist   es
möglich   hohe   Schließkräfte   zu   realisieren.   Die   Kohlefasern   haben   dabei   den   entscheidenden   Vorteil   einer   geringen   Dehnbarkeit   bei   extremer   Belastbarkeit
sowie   eines   geringen   Gewichtes.   Dadurch   müssen   nur   kleine   Massen   bewegt   werden.   Dies   schafft   vor   allem   innerhalb   der   Energiebilanz   entscheidende
Vorteile, da hierbei geringe Anschlussleistungen notwendig sind.
Der Maschinenaufbau
Bei   der   Entwicklung   der   Leichtbaupresse   erfolgte   eine   konsequente   Trennung   zwischen   Hydraulikeinheit   und   Schließvorrichtung.   So   ist   es   jederzeit   möglich,
je    nach    Ihren    Anforderungen    eine    Maschine    nach    dem    Baukastenprinzip    aufzubauen.    So    können    beispielsweise    zwei    Schließvorrichtungen    mit    einem
Hydraulikaggregat   gekoppelt   werden.   Ebenso   können   je   nach   Anforderung   ein   oder   zwei   Druckübersetzer   oder   eine   externe   Druckeinheit   angeschlossen
werden.   Je   nach   Ihren   Wünschen   kann   die   Steuerung   so   ausgelegt   werden,   dass   manuelle   und/oder   automatische   Bauteileinlegung   erfolgen   kann.   Durch   die
kompakte Bauweise ist es möglich, die Leichtbaupresse in Ihre Taktstrasse einzubinden, ein späteres Versetzen ist jederzeit möglich.
Die Vorteile
Wie   der   Name   schon   sagt   ist   eine   drastische   Gewichtsreduzierung   gegenüber   konventioniellen   hydr-   aulischen   Pressen   vorhanden.   Bedingt   durch   die
geringen   bewegten   Massen   kann   zudem   die   Anschluss-   leistung   drastisch   reduziert   werden.   Neben   den   unterschiedlichen   Tischgrößen,   die   abhängig   von
der    Schließkraft    sind,    kann    die    Leichtbaupresse    je    nach    Anwendungsfall    mit    einem    oder    mehreren    Kohlefaserbügeln    ausgestattet    werden.    Wird
beispielsweise   nur   eine   reine   Zuhaltung   benötigt,   reicht   ein   Bügel   vollständig   aus.   Dies   spart   Kosten   und   verringert   den   Investitionsbedarf.   Je   nach   der
herzustellenden   Stückzahl   können   die   Anlagen   verschiedenartig   aufgebaut   werden.   So   ist   es   beispielsweise   möglich,   zwei   Zuhaltevorrichtungen   mit   einem
hydraulischen    Aggregat    zu    betreiben.    Somit    kann    die    Taktzeit    halbiert    werden,    da    eine    größere    Ausbringung    möglich    ist.    Dem    Kunden    kann    je    nach
Anwendungsfall eine speziell ausgerichtete Maschine angeboten werden.
Weitere Vorteile sind:
o Flexible Maschinenaufstellung, da kein Fundament notwendig ist
o Vereinfachte, wesentlich kleinere Anlagentechni
o Hohe Teilequalität bzw. Geometrie und Oberfläche
o Wirtschaftliche Serienfertigung mit kleineren Losgrößen
o Geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
Wirtschaftliche Vorteile:
Hydraulische   Pressen   werden   nach   Stand   der   Technik   so   ausgeführt,   dass   das   Gestell   der   Pressen   alle   notwendigen   Kräfte   aufnehmen   muss.   Aus   diesem
Grund   sind   vor   allem   bei   Pressen   mit   hohen   Schließkräften   große   Gestelle   notwendig.   Diese   Gestelle   werden   meist   in   der   Tor-   oder   O-Gestell   Bauweise
ausgeführt,   wobei   meist   die   Doppelständerbauart   bevorzugt   wird.   Damit   in   der   Presse   bei   hohen   Belastungen   keine   Verformung   stattfinden   kann,   werden
derartige    Pressen    durch    Zuganker    vorgespannt.    Die    Gestelle    erhalten    somit    eine    Druckbelastung    in    Ausgangssituation.    Um    diese    Zuganker    jedoch
platzieren   zu   können   sowie   eine   ausreichende   Steifigkeit   zu   schaffen,   müssen   die   Gestelle   auf   Fundamenten   bzw.   teilweise   im   Maschinenkeller   aufgebaut
werden.   So   ist   es   durchaus   möglich,   dass   eine   Presse   mit   einer   Pressenkraft   von   20   000   kN   eine   Höhe   von   5   m   und   noch   mehr   aufweisen   kann.   Weiterhin
müssen bei derartigen Pressen hohe Massen bewegt werden. Der Stößel muss ausreichend Festigkeit aufweisen, um eine Durchbiegung zu vermeiden.
Die Anwendungsgebiete:
Das Verfahren IHU - Innenhochdruck-Umformen
Als    Innenhochdruck-Umformen    (IHU)    bzw.    Hydroforming    wird    das    Umformen    metallischer    Rohre    in    einem    geschlossenen    Formwerkzeug    mittels
Innendruck    verstanden,    wobei    im    Prozess    eine    Wasser-Öl-Emulsion    in    das    Werkzeug    bzw.    Rohr    eingebracht    wird.    Dichtstempel,    angetrieben    von
Hydraulikzylindern,   sichern   die   Rohrenden   während   des   Umformvorganges.   Wesentliche   Prozessparameter   sind   der   Innendruck   sowie   das   Nachschieben
von Material bzw. Stauchen von den Bauteilenden her mit Hilfe der Dichtstempel.
Hydraulische Pressen mit entsprechendem Hydraulikaggregat und zugehöriger Steuerung dienen als Zuhaltevorrichtung für die
Formwerkzeuge zur Fertigung von IHU-Bauteilen. Eine geregelte Zuhaltevorrichtung mit großen Zuhaltekräften ist aufgrund der variablen
Druckverläufe im Formwerkzeug notwendig. Die Leichtbaupresse ist speziell für das Innenhochdruck-Umformen ausgelegt. Durch eine
intelligente Steuerung erfolgt eine exakte Prozesssteuerung des IHU/Prozesses. Mit Hilfe der Trace-Funktion können die Prozessparameter exakt
aufgezeichnet werden. So kann jedes einzelne Bauteil exakt dokumentiert werden.
Das Verfahren Preshärten
Presshärten ist ein Verfahren, das in den letzten Jahren verstärkt in der Industrie Anwendung findet. Dabei wurden bis zum jetzigen Zeitpunkt
hauptsächlich Bauteile aus Blech mit dem Fertigungsverfahren hergestellt. Presshärten verbindet den Vorteil der Warmumformung, komplexe
Tiefziehteile ohne nennenswerte Rückfederung in einem einzigen Zug herstellen zu können, mit der Möglichkeit der Festigkeitssteigerung von
Stahlwerkstoffen durch Martensitbildung bis zu 1700 N/mm². Dabei wird in einem ersten Schritt das Blech in einem Durchlaufofen auf
Austenitisierungstemperatur erwärmt. Anschließend wird das Halbzeug in dem Umformwerkzeug umgeformt und gleichzeitig abgeschreckt.
Somit ist es möglich, hohe Umformgrade bei hohen Materialfestigkeiten zu erzielen. Durch die Abschreckung im Werkzeug kann ein starker
Verzug der Bauteile vermieden werden. Die folgende Abbildung zeigt den Verfahrensablauf bei der konventionellen Blechumformung mittels
Presshärten auf.
Maschinenbau anders gedacht, anders gemacht
DIE LEICHTBAUPRESSE Die Trennung von Bewegung und Kraftaufbau ist die Kernidee der Leichtbaupresse. Durch den konsequenten Einsatz von neuen Werkstoffen können bewegte Massen drastisch reduziert werden. Dies ermöglicht eine geringe Gesamtmasse sowie günstige Betriebskosten.
IWC Engineering GmbH
Das Maschinenkonzept
    Das     neue     Maschinenkonzept     der     Leichtbaupresse     oder     modularen
Schließvorrichtung    ist    konsequent    auf    die    Bedürfnisse    des    Prozesses
ausgelegt,   das   heißt,   die   Erzeugung   der   Schließkraft   und   die   Bewegung
des    Werkzeuges    werden    funktionell    komplett    getrennt.    Durch    diese
Auslegung    entfällt    die    Bewegung    groß    dimensionierter    Maschinenteile
mit entsprechend hohem Energieaufwand.
Die      folgenden      Abbildungen      zeigen      den      prinzipiellen      Aufbau      des
innovativen   Pressenkonzeptes   am   Beispiel   einer   Leichtbaupresse   für   die
Innenhochdruck-Umformung.    Die    Leichtbaupresse    besteht    aus    einem
Maschinengestell,       das       eine       Stößelplatte       sowie       eine       Tischplatte
beinhaltet.    Zwischen    diesen    Elementen    kann    das    Werkzeug    beliebig
positioniert         werden.         Unterhalb         des         Tisches         befinden         sich
Kurzhubzylinder, die das Schließen und Öffnen der Bügel realisieren.
Der   revolutionäre   Ansatz   besteht   jedoch   in   den   Kohlefaserbügeln,   die   mit
Hilfe   der   Kurzhubzylinder   ein   Zuhalten   der   Presse   ermöglichen.   Dadurch
ist   es   möglich   hohe   Schließkräfte   zu   realisieren.   Die   Kohlefasern   haben
dabei     den     entscheidenden     Vorteil     einer     geringen     Dehnbarkeit     bei
extremer   Belastbarkeit   sowie   eines   geringen   Gewichtes.   Dadurch   müssen
nur   kleine   Massen   bewegt   werden.   Dies   schafft   vor   allem   innerhalb   der
Energiebilanz          entscheidende          Vorteile,          da          hierbei          geringe
Anschlussleistungen notwendig sind.
Der Maschinenaufbau
Bei    der    Entwicklung    der    Leichtbaupresse    erfolgte    eine    konsequente
Trennung    zwischen    Hydraulikeinheit    und    Schließvorrichtung.    So    ist    es
jederzeit   möglich,   je   nach   Ihren   Anforderungen   eine   Maschine   nach   dem
Baukastenprinzip        aufzubauen.        So        können        beispielsweise        zwei
Schließvorrichtungen    mit    einem    Hydraulikaggregat    gekoppelt    werden.
Ebenso   können   je   nach   Anforderung   ein   oder   zwei   Druckübersetzer   oder
eine      externe      Druckeinheit      angeschlossen      werden.      Je      nach      Ihren
Wünschen    kann    die    Steuerung    so    ausgelegt    werden,    dass    manuelle
und/oder     automatische     Bauteileinlegung     erfolgen     kann.     Durch     die
kompakte      Bauweise      ist      es      möglich,      die      Leichtbaupresse      in      Ihre
Taktstrasse einzubinden, ein späteres Versetzen ist jederzeit möglich.
Die Vorteile
Wie     der     Name     schon     sagt     ist     eine     drastische     Gewichtsreduzierung
gegenüber   konventioniellen   hydr-   aulischen   Pressen   vorhanden.   Bedingt
durch   die   geringen   bewegten   Massen   kann   zudem   die   Anschluss-   leistung
drastisch    reduziert    werden.    Neben    den    unterschiedlichen    Tischgrößen,
die   abhängig   von   der   Schließkraft   sind,   kann   die   Leichtbaupresse   je   nach
Anwendungsfall   mit   einem   oder   mehreren   Kohlefaserbügeln   ausgestattet
werden.   Wird   beispielsweise   nur   eine   reine   Zuhaltung   benötigt,   reicht   ein
Bügel       vollständig       aus.       Dies       spart       Kosten       und       verringert       den
Investitionsbedarf.    Je    nach    der    herzustellenden    Stückzahl    können    die
Anlagen    verschiedenartig    aufgebaut    werden.    So    ist    es    beispielsweise
möglich,   zwei   Zuhaltevorrichtungen   mit   einem   hydraulischen   Aggregat   zu
betreiben.    Somit    kann    die    Taktzeit    halbiert    werden,    da    eine    größere
Ausbringung   möglich   ist.   Dem   Kunden   kann   je   nach   Anwendungsfall   eine
speziell ausgerichtete Maschine angeboten werden.
Weitere Vorteile sind:
o Flexible         Maschinenaufstellung,         da         kein         Fundament                                
notwendig ist
o Vereinfachte, wesentlich kleinere Anlagentechni
o Hohe Teilequalität bzw. Geometrie und Oberfläche
o Wirtschaftliche Serienfertigung mit kleineren Losgrößen
o Geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
Wirtschaftliche Vorteile:
Hydraulische   Pressen   werden   nach   Stand   der   Technik   so   ausgeführt,   dass
das   Gestell   der   Pressen   alle   notwendigen   Kräfte   aufnehmen   muss.   Aus
diesem   Grund   sind   vor   allem   bei   Pressen   mit   hohen   Schließkräften   große
Gestelle    notwendig.    Diese    Gestelle    werden    meist    in    der    Tor-    oder    O-
Gestell     Bauweise     ausgeführt,     wobei     meist     die     Doppelständerbauart
bevorzugt     wird.     Damit     in     der     Presse     bei     hohen     Belastungen     keine
Verformung   stattfinden   kann,   werden   derartige   Pressen   durch   Zuganker
vorgespannt.     Die     Gestelle     erhalten     somit     eine     Druckbelastung     in
Ausgangssituation.   Um   diese   Zuganker   jedoch   platzieren   zu   können   sowie
eine     ausreichende     Steifigkeit     zu     schaffen,     müssen     die     Gestelle     auf
Fundamenten   bzw.   teilweise   im   Maschinenkeller   aufgebaut   werden.   So   ist
es   durchaus   möglich,   dass   eine   Presse   mit   einer   Pressenkraft   von   20   000
kN   eine   Höhe   von   5   m   und   noch   mehr   aufweisen   kann.   Weiterhin   müssen
bei   derartigen   Pressen   hohe   Massen   bewegt   werden.   Der   Stößel   muss
ausreichend Festigkeit aufweisen, um eine Durchbiegung zu vermeiden.
Die Anwendungsgebiete:
Das Verfahren IHU - Innenhochdruck-Umformen
Als     Innenhochdruck-Umformen     (IHU)     bzw.     Hydroforming     wird     das
Umformen    metallischer    Rohre    in    einem    geschlossenen    Formwerkzeug
mittels     Innendruck     verstanden,     wobei     im     Prozess     eine     Wasser-Öl-
Emulsion    in    das    Werkzeug    bzw.    Rohr    eingebracht    wird.    Dichtstempel,
angetrieben   von   Hydraulikzylindern,   sichern   die   Rohrenden   während   des
Umformvorganges.   Wesentliche   Prozessparameter   sind   der   Innendruck
sowie      das      Nachschieben      von      Material      bzw.      Stauchen      von      den
Bauteilenden her mit Hilfe der Dichtstempel.
Hydraulische      Pressen      mit      entsprechendem      Hydraulikaggregat      und
zugehöriger Steuerung dienen als Zuhaltevorrichtung für die
Formwerkzeuge      zur      Fertigung      von      IHU-Bauteilen.      Eine      geregelte
Zuhaltevorrichtung mit großen Zuhaltekräften ist aufgrund der variablen
Druckverläufe    im    Formwerkzeug    notwendig.    Die   Leichtbaupresse   ist
speziell für das Innenhochdruck-Umformen ausgelegt. Durch eine
intelligente      Steuerung      erfolgt      eine      exakte      Prozesssteuerung      des
IHU/Prozesses.         Mit         Hilfe         der         Trace-Funktion         können         die
Prozessparameter exakt
aufgezeichnet   werden. So   kann   jedes   einzelne   Bauteil   exakt dokumentiert
werden.
Das Verfahren Preshärten
Presshärten   ist   ein   Verfahren,   das   in   den   letzten   Jahren   verstärkt   in   der
Industrie Anwendung findet. Dabei wurden bis zum jetzigen Zeitpunkt
hauptsächlich       Bauteile       aus       Blech       mit       dem       Fertigungsverfahren
hergestellt.    Presshärten    verbindet    den    Vorteil    der    Warmumformung,
komplexe
Tiefziehteile    ohne    nennenswerte    Rückfederung    in    einem    einzigen    Zug
herstellen zu können, mit der Möglichkeit der Festigkeitssteigerung von
Stahlwerkstoffen   durch   Martensitbildung   bis   zu   1700   N/mm².   Dabei   wird
in einem ersten Schritt das Blech in einem Durchlaufofen auf
Austenitisierungstemperatur   erwärmt.   Anschließend   wird   das   Halbzeug
in dem Umformwerkzeug umgeformt und gleichzeitig abgeschreckt.
Somit   ist   es   möglich,   hohe   Umformgrade   bei   hohen   Materialfestigkeiten
zu erzielen. Durch die Abschreckung im Werkzeug kann ein starker
Verzug   der   Bauteile   vermieden   werden.   Die   folgende   Abbildung   zeigt   den
Verfahrensablauf bei der konventionellen Blechumformung mittels
Presshärten auf.
DIE LEICHTBAUPRESSE Die Trennung von Bewegung und Kraftaufbau ist die Kernidee der Leichtbaupresse. Durch den konsequenten Einsatz von neuen Werkstoffen können bewegte Massen drastisch reduziert werden. Dies ermöglicht eine geringe Gesamtmasse sowie günstige Betriebskosten.

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