Forschungsschwerpunkte

Ein Forschungsschwerpunkt des LUW liegt auf dem Gebiet automatisierter, umformender Produktionssysteme mit vernetzten Subsystemen. Die Subsysteme für die untersuchten Bereiche Kalt- und Warmmassivumformung umfassen  

• Pressensteuerung
• NC-Werkstücktransfer
• NC-Ofentransfer
• Induktorsteuerung
• Sprühkühlsystemsteuerung

Im Versuchsfeld wurde dazu ein automatisches Pressensystem zum Kaltumformen einbaufertiger Zahnräder in Betrieb genommen. Die Anlage wurde in zwei Entwicklungs-schritten realisiert. Der erste Schritt sah die Festlegung und simulationstechnische Absicherung der Operationsfolge vom einfachen Rohteil zum Fertigteil durch Fließpressen sowie die konstruktive Definition aller Systemelemente in einem CAD-System vor. Dabei standen neben umformtechnischen Herausforderungen die Entwicklung eines in eine 2000kN-Presse des LUW zu integrierenden servomotorischen NC-Werkstücktransfers und dessen Steuerung im Focus.

Im zweiten Schritt wurde ein digitaler Zwilling der Anlage auf Basis der Konstruktionsdaten und Ablaufdaten der Pressensteuerung aufgebaut. Mit der Entwicklung der Schnittstellen zwischen der vorhandenen Pressensteuerung und der Steuerung des NC-Teiletransports sowie der Bus-Kopplung zwischen beiden Systemen wurde die Anlage in 2022 erfolgreichen in Betrieb genommen.

Das LUW ist Teil der Smart Factory an der Hochschule Osnabrück, in der u.a. einbaufertig umgeformte Zahnräder mit kundenspezifisch festgelegter Position der eingepressten Lager gefertigt werden.

Für die Umsetzung von Warmumformprozessen auf Pressen des LUW entwickelt LUW kompakte, automatisierte und vernetzungsfähige Erwärmungslösungen für Schmiederohteile. Das System interagiert mit einem 70kW-Induktionsumrichter von EFD und wird im Durchmesserbereich von 24 bis 42mm für die dreistufige Fertigung von Rzeppa-Gleichlaufgelenken und das einstufige Präzisionsschmieden von Kegelrädern eingesetzt.

Die ultrakompakte Systembauweise erlaubt beim Kegelradschmiedenden den Einsatz des Erwärmers im Pressenarbeitsraum und damit den direkten Zugriff des NC-Werkstücktransfers auf das warme Rohteil.

Das Umformen der Gleichlaufgelenke erfolgt im Einzelhubbetrieb auf einer 8000kN-Spindelpresse mit Direktantrieb. Die Roboterisierung des bisherigen händischen Werkstücktransfers im Versuchsfeld ist in Planung.

Speziell für das Warmumformen wurden als vernetzbares Subsystem ein freiprogrammierbares Mehrphasen-Kühlschmiersystem entwickelt. Das System erlaubt an die Wärmebelastung der Werkzeuge angepasste Sequenzen aus Luftzunderblasen, Wassersprühkühlung und  Schmierstoffausprühung mit freimischbaren Wasser- und Schmierstoffphasen.

Das LUW ist Teil der Smart Factory an der Hochschule Osnabrück, in der u.a. einbaufertig umgeformte Zahnräder mit kundenspezifisch festgelegter Position der eingepressten Lager gefertigt werden.