Piezoelektrische Aktoren in Presswerkzeugen zur Beeinflussung des Umformprozesses

Die vorliegende Arbeit stellt quali- und quantitative Ergebnisse der aktiven Matrize dar. Bei der aktiven Matrize handelt es sich um ein neuartiges Werkzeugelement eines Ziehwerkzeugs. Im Vergleich zu industriell eingesetzten Ziehmatrizen verwendet die aktive Matrize zusätzliche piezoelektrische Aktoren in modularisierter Anordnung zur Steuerung des Werkstoffflusses im Flanschbereich. Im Fokus dieser Arbeit stehen der konstruktive Aufbau und die Beschreibung des System- und Prozessverhaltens der aktiven Matrize. Bei dem konstruktiven Aufbau wurde ein besonderer Fokus auf industrielle Randbedingungen und eine optimierte strukturmechanische Anbindung der piezoelektrischen Aktoren gelegt. Die Systembeschreibung erfolgte unter Nutzung der FE-Simulation. Neben einem FE-Flachstreifenziehversuch, der einen Teilausschnitt der aktiven Matrize darstellt, kam eine erweiterte Umformsimulation zur Darstellung des gesamten Systems zum Einsatz. Die Prozessbeschreibung wurde experimentell unter Nutzung der statistischen Versuchsplanung anhand eines Versuchswerkzeugs durchgeführt. Hierbei wurden Regresionsmodelle für verschiedene Betriebszustände formuliert