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Mecadat: CAD/CAM im Formenbau Konstruieren, simulieren, programmieren

Redakteur: Konrad Mücke

Folgeverbundwerkzeuge und dafür benötigte Bauteile konstruiert der Werkzeug- und Formenbauer Ebel mit einem durchgängigen 3D-CAD/CAM-System. Damit verwirklicht er hohe Flexibilität und kürzeste Durchlaufzeiten.

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Mit dem Modul VISI Progress generieren die Spezialisten beim Werkzeugbauer Ebel die Abwicklung der Bauteile, das Layout der Streifen (rechts) und bauen (virtuell) dreidimensional die Folgeverbundwerkzeuge zusammen (links).
Mit dem Modul VISI Progress generieren die Spezialisten beim Werkzeugbauer Ebel die Abwicklung der Bauteile, das Layout der Streifen (rechts) und bauen (virtuell) dreidimensional die Folgeverbundwerkzeuge zusammen (links).
(Bild: Mecadat)

Für komplexe Stanz-, Umform- und Entgratwerkzeuge sind beim Werkzeug- und Formenbauer Ebel im Sauerland eine Vielzahl an Komponenten zu konstruieren und zu fertigen. Dabei fokussiert das Unternehmen auf die Automobilindustrie und deren Zulieferer. Jüngst arbeitet man aber auch zunehmend für Herstel­ler von Getränkeverpackungen sowie von Freizeit- und Sportartikeln. Seit einigen Jahren erstellen die Werkzeugbauer in Arnsberg auch Entgratwerkzeuge. Diese dienen dazu, unter anderem bei Alu-Druckgussteilen Grate an den Innen- und Aussenseiten durch Stanzen zu entfernen. Damit die Werkzeug- und Formenbauer kurze Durchlaufzeiten verwirklichen und somit flexibel arbeiten können, haben sie bereits seit einigen Jahren ein 3D-CAD/CAM-System VISI von Mecadat installiert.

Umfassende Dienstleistung und Fertigung

Im Sauerland bieten die Formenbauer eine komplette Prozesskette. Dazu gehört die Planung der Umformmethoden beziehungsweise der optimalen Verfahren. In Zusammenarbeit mit den Auftrag­gebern werden auch Bauteile hinsichtlich einer wirtschaftlichen Produktion optimiert. Dafür konstruieren, fertigen und montieren die Spezialisten bei Ebel die benötigten Umformwerkzeuge. Diese werden auf Tryoutpressen justiert und für die Serienproduktion vorbereitet. Zum Produktionsablauf im Werkzeugbau berichtet Inhaber und Firmenchef Frank Ebel: «In der Fertigung arbeiten wir zweischichtig. Und da wir überwiegend Einzelstücke und Kleinstserien mit teilweise schwierigen Geometrien fräsen, spielt für uns das Thema Programmierzeit eine wichtige Rolle.»

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Universelles 3D-CAD/CAM-System

Bereits im Jahr 2003 investierten die Werkzeug- und Formenbauer im Sauerland in ein CAD/CAM-System VISI. Die Produktfamilie dieser für den Werkzeug- und Formenbau konzipierten Software umfasst insgesamt 21 Module. Damit können sämtliche Arbeitsschritte der gesamten Prozesskette realisiert werden. Das reicht von der Konstruktion der Werkzeuge und Formen sowie von deren Einzelteilen bis zu den NC-Programmen zum Fräsen der Bauteile. «Ohne eine solche 3D-CAM-Software wäre vieles, was wir hier heute machen, nicht möglich. Dies betrifft vor allem das 5-Achs-Fräsen.» Aktuell ist die Software bei Ebel mit jeweiligen Modulen an vier Konstruktions- und zwei CAM-Arbeitsplätzen (Fräsen mit bis zu fünf Achsen) installiert. Zudem verfügt der Werkzeugbauer im Sauerland über eine Lizenz VISI Peps Wire zum Drahterodieren sowie über drei Lizenzen Viewer. Letztere sind auf PC in der Fertigung installiert.

Bauteilabwicklung und Streifenlayout optimieren

Beim Werkzeugbauer sind die Spezialisten von zahlreichen durchdachten Funktionen der Konstruktions- und Programmiersoftware überzeugt. Einige davon arbeiten unauffällig im Hintergrund. Sie vereinfachen und beschleunigen die Prozesse im Werkzeugbau. Beispielsweise dient das Modul VISI Progress dazu, die Abwicklung der Bauteile zu generieren, das Layout der Streifen zu erstellen sowie den dreidimensionalen Aufbau der Werkzeuge zu unterstützen. Unter anderem sorgt die Software dafür, dass Schnitte, Streifen und gebogene Bauteile deutlich genauer zueinander passen sowie übereinstimmen. Auch für die kaufmännische Abwicklung hat sich das Softwaremodul inzwischen als unverzichtbar erwiesen. Man nutzt es als Basis zur Vorkalkulation. Über die integrierte Simulation erkennt die Software eventuelle Sicken oder Dickenabschwächungen. Diese werden automatisch eingefärbt. So ist unverzüglich zu sehen, ob das Bauteil überhaupt herstellbar ist und ob zum Beispiel Sicken vergrössert werden müssen.

Werkzeuge virtuell montieren und simulieren

Bei Aufbau und Montage der Werkzeuge trägt die Software ebenso dazu bei, schnell und kreativ zu arbeiten. Dazu nutzen die Werkzeugbauer den sogenannten Hybridmodellierer. Die Software nutzt den Parasolid-Kern für die Volumen- und die Flächenmodellierung. Im Unterschied zu rein parametrisch arbeitenden 3D-CAD-Systemen erweist sich das als vorteilhaft, speziell für den Werkzeug- und Formenbau. Es beschleunigt den (virtuellen) Zusammenbau der Werkzeuge und Formen. Für hohe Prozess­sicherheit sorgt die dynamische Simulation der Werkzeugbewegungen. Damit lassen sich auch Prozesse innerhalb des Werkzeugs dynamisch simulieren. So kann der Konstrukteur beispielsweise die Bewegungen von Keilschiebern sowie die Funktion der Streifenzufuhr oder von Hebeböden prüfen. Auch Drehbewegungen lassen sich simulieren.

Einfach zu erlernen und zu bedienen

Speziell mit seinem selbsterklärenden Bedienkonzept erweist sich die Software VISI für die Werkzeugbauer als besonders günstig. Frank Ebel fasst zusammen: «Über die technologischen Funktionen hinaus beeindruckt uns VISI mit seinem komplett durchgängigen Bedienkonzept. Das betrifft auch das Drahterodieren mit dem Modul VISI Peps Wire. So ist der Umgang mit der Software sehr leicht erlernbar. Das reduziert die Einarbeitungszeit für Mitarbeiter auf ein Minimum und macht eine externe Schulung oft unnötig.» - kmu - SMM

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