In dieser Dissertation wird das Problem einer präzisen messtechnischen Erfassung der dreidimensionalen Verformungen und Verlagerungen in Umformpressen unter Last untersucht. Diese kann zur Einhaltung der hohen Qualitätsanforderungen an Umformteile und zur Verkürzung der Inbetriebnahmezyklen von Umformwerkzeugen beitragen.
Ziel dieser Arbeit ist es, ein neues Messverfahren zu entwickeln, das sowohl eine ausreichend hohe Präzision als auch eine hohe Anwendungsflexibilität aufweist. Dabei wird die Hypothese untersucht, dass lokale Neigungsmessungen auf Basis kostengünstiger Neigungssensoren die Ermittlung von Aufspannplattenverformungen und überlagerten Kippungen mit einer Genauigkeit <±10 µm zulassen. Das Verfahren soll dabei auf alle Arten und Baugrößen von Umformpressen leicht anwendbar sein.
Die Untersuchung umfasst theoretische Validierungsrechnungen und Vergleichsmessungen an mehreren Versuchsmaschinen, wofür geeignete Versuchsaufbauten und Messmethoden entwickelt wurden. Sensitivitätsanalysen dienten zur Einordnung unterschiedlicher Einflussfaktoren auf die Messergebnisse des entwickelten Verfahrens. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen stand die Entwicklung, Umsetzung und Erprobung eines Demonstrator-Messsystems sowie die Untersuchung modellbasierter Ansätze zur Steigerung der Anwendungseffizient des Verfahrens.
Die Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte Messsystem eine deutlich höhere Messgenauigkeit bei der Ermittlung von Aufspannplattenverformungen in Umformpressen aufweist als häufig angewendete optische Messverfahren. Das zugrundeliegende Verfahren ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen tastenden Messverfahren die getrennte messtechnische Analyse der Verformungen und Kippungen an Pressentisch und -stößel. Die Anwendbarkeit des Verfahrens ist unabhängig von der Pressengröße.
Das entwickelte Messverfahren bietet eine vielversprechende Alternative zu bisherigen messtechnischen Ansätzen zur Erfassung lastspezifischer Verformungen und Verlagerungen von Pressenaufspannplatten. Die Messergebnisse können zu einer weiteren Effizienzsteigerung bei der Entwicklung und Inbetriebnahme von Umformwerkzeugen beitragen. Daneben kann das Messverfahren zu einer noch fundierteren Abnahme von Umformpressen beim Pressenhersteller sowie einer genaueren Maschinendiagnose im Presswerk beitragen.