Schweizer Präzisionsarbeit

Die Automobilindustrie stellt allerhöchste Anforderungen an die Qualität und die Produktivität – auch und gerade in der Blechum- formung. Wichtige Unterstützung erhalten die Anwender dabei durch die ‚richtige’ Software-Lösung. Der führende Anbieter AutoForm Engineering stellt im Herbst 2004 seine neue Version 4.0 vor. Mit dem Tool AutoForm-DieDesigner ist es nun möglich, neben der Ziehanlage auch die Wirkflächen sämtlicher Folgeoperationen in kürzester Zeit zu erzeugen und das gesamte Fertigungskonzept zu analysieren.

Die Top 20 der Automobilhersteller weltweit arbeiten allesamt mit Software von AutoForm Engineering. Bei den Top 50 beträgt die Abdeckung mittlerweile auch schon 80%. Daneben benutzen rund 300 Zulieferer der Automobilindustrie die Software von AutoForm. Weltweit sind 1.700 Software-Lizenzen im Einsatz – beeindruckende Zahlen, die den Erfolg von AutoForm Engineering aus Zürich unterstreichen.
Die Schweizer bieten eine Reihe komplett integrierter Software-Module für die Entwicklung von Blechteilen und Tiefziehwerkzeugen an. Bauteilkonstrukteure, Methodenplaner, Werkzeugkonstrukteure, Fertigungsingenieure und Simulationsspezialisten können damit zum Beispiel die Machbarkeit eines Bauteilentwurfes bewerten, Werkzeugflächen entwickeln und auf ihre Machbarkeit untersuchen, den Werkzeugentwurf und die Umformprozesse auf Plausibilität prüfen sowie automatisch optimale Werkzeuggeometrien, wie auch Prozessparameter ermitteln. Die AutoForm-Software zeichnet sich durch ihre einfache Bedienbarkeit, Schnelligkeit, hohe Ergebnisgenauigkeit und die komplette Durchgängigkeit aus.
Dr. Markus Thomma, Director of Marketing, erklärt: „Alle Software-Module arbeiten unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche, die so gestaltet wurde, dass sie leicht von Praktikern aus der Blechumformung bedient werden kann. Der Benutzer wird über sogenannte Registerkarten (Eingabemasken) geführt, die in Leserichtung, von oben links nach unten rechts zu bearbeiten sind. Die Registerkarten haben ‚Reiter’, die je nach Bearbeitungszustand ihre Farbe wechseln: Schwarz für unbearbeitet, rot für teilbearbeitet, blau für fertig bearbeitet." Auf diese Weise wird auf keinen Fall etwas vergessen. Die Begriffe sind ganz klar aus der Umform-Welt entnommen. Für die Bearbeitung der Registerkarten werden nur wenige Eingaben gebraucht, denn das System ist
bereits mit sehr viel
'Wissen' gefüllt. So können die Spezialsysteme ihre Stärken ausspielen. Nicht zuletzt aus diesen schnellen und einfachen Eingabemöglichkeiten resultiert die sehr kurze Bearbeitungszeit für die Erstellung kompletter Ziehanlagen mit dem Auto-Form-DieDesigner. Der AutoForm-DieDesigner ermöglicht ein komplettes Werkzeugkonzept in 20 bis 30 Minuten, höchstens aber einer Stunde zu erstellen. Diese enorm kurzen Zeiten sind real und geben dem Bearbeiter die Möglichkeit, auch eine zweite und dritte Idee auszuprobieren, um zu einer bestmöglichen Lösung zu kommen. Der übersichtliche und logische Aufbau der Software ermöglicht dem Anwender dabei ein schrittweises Vorgehen. Der erste Schritt ist das Einlesen der CAD-Flächen-daten aus einem CAD-System über IGES, VDAFS oder die Direktschnittstelle zu Catia. Das System erkennt automatisch alle scharfen Kanten, zeigt sie an und ermöglicht so eine schnelle Verrundung. In einem zweiten Schritt wird die Ziehrichtung als einer der wichtigsten Parameter im Tiefziehprozess bestimmt, gleichzeitig wird das Bauteil auf Hinterschnitt untersucht. Für diese Aufgaben stellt das System eine Auswahl an Funktionen (manuell und automatisch) zur Verfügung.
Im nächsten Schritt erfolgt die Berechnung der Berandungskurve und das Schließen von Löchern im Bauteil, die bei der Ziehoperation noch nicht vorhanden sind, wie auch möglicherweise nötige Bauteilmodifikationen. Im vierten Schritt geht es um die Erstellung des Blechhalters. Die Software erzeugt automatisch einen ersten Blechhalter innerhalb von wenigen Sekunden. Der Anwender kann diesen genau analysieren und gegebenenfalls verbessern, hierfür gibt es viele Gestaltungsmöglichkeiten im System. Im Schritt fünf erzeugt der AutoForm-DieDesigner automatisch ein erstes Konzept für die Ankonstruktion. Sie basiert auf 2D-Profilen, die mit der Maus positioniert werden können. Danach kann der Anwender die Profile verändern, entweder interaktiv oder per Eingabe einzelner Parameter, wie Radien, Winkel, Abstände, etc.. Wiederum in nur wenigen Sekunden berechnet das System die auf diesen Profilen basierende Ankonstruktion.
Die so erzeugten Ziehanlagen können direkt mit den Simulationsmodulen, AutoForm-OneStep und AutoForm-Incremental, überprüft werden. Die vollständige Verknüpfung vom DieDesigner mit den anderen Modulen führt zu einer automatischen Erzeugung der Werkzeuggeometrie für die Prozesssimulation. Nach der Simulation erhält der Nutzer Angaben über eventuelle Risse, Ausdünnungswerte, Falten, Nachlaufkanten, notwendige Ausgangsplatine, usw.
Die Geometrie im DieDesigner liegt in der Form von Netzen vor. Diese Netze sind genau genug, um auf ihnen Prototypwerkzeuge zu fräsen. Export über STL-Schnittstellen und direkte Verarbeitung in CAM-Systemen (z.B. Tebis) sind möglich. Für Serienwerkzeuge wird eine Rückübertragung an das CAD-System und eine Flächenrückführung nötig, um die erwünschten Genauigkeiten zu erreichen.
Im Herbst 2004 kommt der AutoForm-DieDesigner in seiner neuen Version 4.0 auf den Markt. In dieser Version hat AutoForm größere Neuerungen realisiert, die Züricher selbst sprechen von technologischen Durchbrüchen, die gelungen seien. Das neue Konzept heißt ‚4D-Prozess-Layout’. Dieses gestattet die Erzeugung eines Methodenkonzeptes einschließlich der 3D-Wirkflächen für alle Umformoperationen, d.h. auch für alle Abkant- und Nachschlagoperationen. Zur Analyse des Fertigungskonzeptes werden die 3D-Wirkflächen unmittelbar mit der Simulation verknüpft und der zeitliche Ablauf dargestellt. Damit kommt die Zeit sozusagen als vierte Dimension ins Spiel, was auch den Namen ‚4D-Process-Layout’ erklärt.
Der Anwender
erhält hierdurch einen genauen Einblick in den gesamten Prozess. Er sieht am Bildschirm, Zeitschritt für Zeitschritt, was passiert und er erhält die dazu passenden Auswertungen. Es wird nicht nur das Tiefziehen betrachtet, sondern auch alle Folgeoperationen, einschließlich des Beschnittes. Durch diese komplette Betrachtung ist es am Ende auch möglich, die Rückfederung der Teile genau zu berechnen. Ein wichtiger Punkt, um die Qualität der Werk-zeugkonstruktion weiter zu verbessern.
Die Arbeitsmethode beim Aufbau der Operationen verläuft wie folgt: Der Konstrukteur beginnt bei dem fertigen Teil und arbeitet sich dann quasi rückwärts bis zur Platine durch. Alle Schritte sind datenmäßig miteinander verbunden, so dass eine Änderung in einer Operation in den anderen entsprechend automatisch mitgeführt wird und beim Einlesen eines neuen Bauteilstandes alle Operationen angepasst werden. Verbunden mit dem einfachen Benutzerinterface erleichtert und beschleunigt das die Arbeit der Anwender. Letztendlich erhalten sie den Methodenplan mit dem Überblick über die Gesamtheit sowie die Anzahl der nötigen Operationen, parametrische Wirkflächen in 3D (nutzbar für CAM-Systeme) und die Arbeitsrichtungen. Außerdem die genaue Analyse aller Umformoperationen, Kollisionsuntersuchungen sowie die Rückfederung. Mit dem AutoForm-DieDesigner 4.0 erreichen die Anwender nicht nur ei-
ne höhere Werkzeugqualität, sondern auch eine kürzere Bearbeitungszeit.
„Wir planen auch zukünftig ein
unvermindertes Innovationstempo, dies belegt, dass wir 45% des Umsatzes in Forschung und Entwicklung investieren. Fast die Hälfte unserer Mitarbeiter sind Softwareentwickler, 15 davon entwickeln am Standort Dortmund den AutoForm-DieDesigner. Unsere Bemühungen bestätigt der Gewinn des Automotive News PACE Award 2004 als innovativer Zulieferer der Automobilindustrie," ergänzt Dr. Markus Thomma.

www.autoform.com

AutoForm Software-Module

AutoForm-Incremental
Eines der drei Kernmodule von AutoForm (neben AutoForm-DieDesigner und AutoForm-Sigma), mit dem der gesamte Umformprozess gestaltet und betrachtet wird. Werkzeuggeometrien und Prozessparameter werden eingegeben, eine komplette Prozessanalyse kommt heraus. Im Zusammenspiel mit dem AutoForm-DieDesigner entstehen so schnell optimale Werkzeuge.

AutoForm-Sigma
Mit diesem Modul lassen sich reale Bedingungen im Presswerk, das heißt Streuung von Prozessparametern, berechnen und somit die Prozesssicherheit im Presswerk bereits in der Planungsphase analysieren. Stellt sich dabei heraus, dass der Ausschuss zu hoch sein wird oder Toleranzen nicht eingehalten werden können, so werden mit diesem Tool diejenigen Prozessparameter ermittelt, die den größten Einfluss auf die Prozesssicherheit ausüben. Die Software führt dann eine automatische Optimierung dieser Werkzeug- und Umformparameter durch um letztendlich technisch optimale, aber vor allem robuste Prozesse zu erhalten.

AutoForm-OneStep
Eine Software für den Bauteilkonstrukteur und den Kostenkalkulator. Sie dient dazu, sehr schnell, sozusagen im Minutentakt, etwas über die Produzierbarkeit eines Blechteils zu erfahren und dieses gegebenenfalls sofort ändern zu können. Nach dem Einlesen der Bauteile über IGES oder VDAFS wird die Simulation praktisch in einem Schritt durchgeführt. Es können auch schon Aussagen über Kosten getroffen werden. Das lohnt sich offensichtlich, denn "bei General Motors wird mittlerweile fast jedes Blechteil mit OneStep überprüft" (Dr. Thomma).

AutoForm-Hydro und -HydroDesigner
Ein Softwaresystem für den Werkzeugentwurf und die Umformsimulation von Rohren.

AutoForm-BlankDesigner
Dient der schnellen Ermittlung von kostenoptimierten Platinengeometrien.

AutoForm-Nest
Hilft den Technikern eine optimale Platzierung der Platinen auf dem Blechband zu finden. Dabei kann nach Kosten oder nach geringst möglichem Abfall optimiert werden.

AutoForm-Trim
Für die schnelle und exakte Ermittlung der Formplatine oder der Schnittmesserposition.

AutoForm-ProjectManager
Ein PDM-System für das Datenmanagement aller AutoForm-Daten.