Entwicklung eines Methodenbaukastens für die Auslegung und Optimierung von Feinstanzwerkzeugen

Problemstellung:

Beim Feinstanzen werden Bauteile aus Blech mit engen Toleranzen und hohen Anforderungen an die Schnittfläche hergestellt. Die hierfür notwendigen Werkzeuge sind hohen Belastungen ausgesetzt und durchlaufen daher in der Entwicklung und im Einfahrprozess mehrere Iterationen, um die geforderten Stanzteiltoleranzen bei angemessener Werkzeugstandzeit zu erreichen. Die notwendigen Iterationen können durch Konstruktionsrichtlinien und festgelegte Vorgehensweisen im Falle von Abweichungen im Einfahrprozess reduziert werden.

Im Bereich Feinstanzen existieren Konstruktionsrichtlinien, diese sind aber nicht ausreichend und bilden die Abhängigkeit der Werkzeugauslegung von den Toleranzen der Stanzteile nicht hinreichend genau ab. In der Konstruktion wird deshalb auf die Erfahrung von Mitarbeitern zurückgegriffen. Dadurch ergeben sich uneinheitliche Lösungsansätze, was die Planung von Einfahr- und Optimierungsprozess erschwert und zu vielen Iterationen führt. Gerade ungeplante Iterationen führen zu hohen Kosten und Terminabweichungen.

Zielsetzung

Ziel der Arbeit ist es, die Konstruktion und Optimierung von Feinstanzwerkzeugen zu vereinheitlichen, um diese Prozesse besser planen zu können und ungeplante Iterationen zu vermeiden. Hierzu soll ein Methodenbaukasten erstellt werden, der bereits in der Konstruktion mithilfe von standardisierten Baugruppen und Konstruktionsrichtlinien die Werkzeugauslegung in Abhängigkeit der geforderten Stanzteiltoleranzen vorgibt. Bei Abweichungen im Einfahrprozess schlägt der Methodenbaukasten mögliche Maßnahmen vor und priorisiert diese.

Vorgehensweise

  • Aufbereiten des Stands der Technik mit Fokus auf der Auslegung von Werkzeugen und Aktivelementen beim Feinstanzen
  • Analyse vergangener Einfahr- und Optimierungsprozesse von Feinstanzwerkzeugen
  • Kategorisieren der durchlaufenden Optimierungen
  • Methodenbaukasten mit Daten aus Analyse und Stand der Technik entwickeln
  • Vorschlag zur Einbindung des Methodenbaukastens in den Ablauf des Werkzeugbauprozesses erarbeiten