SCHERDELaktuell 3/2007 - Scherdel GmbH
SCHERDELaktuell 3/2007 - Scherdel GmbH
SCHERDELaktuell 3/2007 - Scherdel GmbH
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FORSCHUNG<br />
Sickenoptimierung an kom plexen Stanzbiegeteilen<br />
Mitarbeiter-Portrait<br />
Wir stellen Ihnen hier Mitarbeiter<br />
vor, die für Sie als Ansprechpartner<br />
von Interesse sind.<br />
Richtig positionierte und dimensionierte Sicken kö nnen Bauteile ohne zusätzlichen Materialeinsatz<br />
gezielt versteifen und entlasten<br />
TECHNOLOGIE & PRODUKTENTWICKLUNG - NACHRICHTEN<br />
Weitere Informationen zu<br />
diesem Thema:<br />
INNOTEC Forschungs- und<br />
Entwicklungs-<strong>GmbH</strong><br />
Numerische Simulation<br />
<strong>Scherdel</strong>str. 2<br />
95615 Marktredwitz<br />
Tel. +49 9231 603-512<br />
R<br />
egen-Licht-Sensoren werden heute<br />
in den allermeisten Fällen hinter<br />
dem Rückspiegel an der Windschutzscheibe<br />
befestigt, teilweise in die<br />
Spiegelbefestigung integriert. Sie dienen<br />
sowohl der Sicherheit als auch<br />
dem Komfort und können die Scheibenwischer<br />
automatisch mit der Witterung<br />
angepassten Wischintervallen steuern.<br />
Funktion und Anforderungen<br />
Dies wird erreicht, indem IR-Licht mit<br />
einer Sendediode in die Windschutzscheibe<br />
eingekoppelt wird und an einer<br />
Empfangsdiode die Lichtmenge gemessen<br />
wird. Die gemessene Lichtleistung<br />
variiert mit der Anzahl der Regentropfen<br />
auf der Scheibe, weil der Brechungsindex<br />
in Luft und Wasser unterschiedlich<br />
ist und so der Reflexionsgrad<br />
variiert (siehe Abb. 1). Die optische Ankopplung<br />
des Sensors an die Windschutzscheibe<br />
wird mit einem weichen<br />
transparenten Gel erreicht, das blasenfrei<br />
mit definierter Flächenpressung an<br />
die Scheibe gepresst wird. Die Anpresskraft<br />
wird in der Regel mit einer<br />
Blattfeder realisiert.<br />
Integration von Blattfeder und<br />
Gehäuse in einem Stanzbiegeteil<br />
Das von SCHERDEL entwickelte<br />
Stanzbiegeteil realisiert Gehäuse und<br />
Blattfeder in einem Bauteil. Da diese<br />
Konstruktion fertigungsbedingt nur mit<br />
einer Blechstärke realisiert werden<br />
kann, muss der Teil des Stanzbiegeteils,<br />
der nur der Kraftübertragung<br />
dient, also möglichst steif sein soll, mit<br />
Sicken versehen werden. Bei komplexen<br />
Bauteilen stellt sich hier oft die Frage,<br />
wo die Sicken effektiv sind und in<br />
welcher Form die Sicken ausgeführt<br />
werden sollen.<br />
Sickenoptimierung mit TOSCA<br />
Die Optimierungssoftware TOSCA<br />
stellt für diese Fragestellung geeignete<br />
Abbildung 2<br />
Werkzeuge zur Verfügung, die auf Basis<br />
der Spannungsverteilung im unversteiften<br />
Werkstück einen Vorschlag für<br />
Sickenpositionen und Formen berechnen<br />
(siehe Abb. 2). Dieser Vorschlag<br />
muss anschließend so überarbeitet<br />
werden, dass ein fertigungstechnisch<br />
realisierbares Stanzbiegeteil erreicht<br />
wird.<br />
Evolution zum fertigungstechnisch<br />
realisierbaren Stanzbiegeteil<br />
In mehreren Konstruktions- und Simulationszyklen<br />
wird der TOSCA-Vorschlag<br />
variiert und die Wirksamkeit der<br />
verschiedenen Sicken überprüft (siehe<br />
Abb. 3). Im vorliegenden Fall konnte<br />
Abbildung 3<br />
bereits nach fünf Zyklen die endgültige<br />
Geometrie festgelegt werden, wobei eine<br />
Versteifung des Bauteils um fast<br />
70% von 133 N/mm auf 222 N/mm erreicht<br />
wurde. Gleichzeitig konnte die<br />
Belastung des Bauteils um beinahe<br />
40% von 1378 MPa auf 864 MPa vermindert<br />
werden. Die geringere Belastung<br />
ermöglichte den Einsatz einer<br />
preisgünstigeren Materialgüte, was mit<br />
einer Kostenreduzierung einherging.<br />
Zusammenfassung<br />
Das angeführte Beispiel zeigt anhand<br />
eines komplexen Stanzbiegeteils, wie<br />
der effiziente Einsatz moderner Berechnungswerkzeuge<br />
in der SCHERDEL<br />
Gruppe zu effizienten Lösungen führt.<br />
Anscheinend gegensätzliche Anforderungen<br />
(steifes Gehäuse — weiche Feder)<br />
können durch die Nutzung neuer<br />
Konzepte miteinander in Einklang gebracht<br />
werden. Der Entwicklungsprozess<br />
wird durch die Reduktion von<br />
Prototypen deutlich beschleunigt und<br />
gleichzeitig werden qualitativ hochwertige<br />
und innovative Produkte möglich gemacht.<br />
Animationen finden Sie unter:<br />
www.scherdel.de -><br />
FORSCHUNG & ENTWICKLUNG -><br />
Numerische Simulation<br />
Prof. Dr. Magerl<br />
Seit 1. April unterstützt Prof. Dr.<br />
Franz Magerl die für Forschung,<br />
Entwicklung und Innovationen zuständige<br />
SCHERDEL-Tochterfirma INNOTEC<br />
<strong>GmbH</strong> in Poppenreuth bei Marktredwitz.<br />
Herr Prof. Dr. Magerl wurde 1962 in<br />
Weiden geboren und studierte nach einer<br />
Berufsausbildung an der FH Regensburg<br />
und an der Universität Stuttgart<br />
Maschinenbau. Anschließend promovierte<br />
er 1994 am Max-Planck-Institut<br />
für Metallforschung in Stuttgart über<br />
struktur- und bruchmechanische Aufgabenstellungen<br />
im Motoren- und Turbinenbau.<br />
Berufliche Erfahrung sammelte<br />
er von 1989 bis 1990 als Forschungsund<br />
Entwicklungsingenieur bei der<br />
Daimler-Benz AG im Bereich Werkstofftechnik<br />
und Strukturmechanik. Im Rahmen<br />
eines Studien- und Forschungsaufenthaltes<br />
in Japan vertiefte Prof. Dr.<br />
Magerl 1993 werkstofftechnologische<br />
Fragestellungen. Von 1994 bis 1997<br />
war er bei der Robert Bosch <strong>GmbH</strong> in<br />
der Forschung und Entwicklung für Diesel-<br />
und Benzineinspritztechnik tätig.<br />
Neben seiner Tätigkeit in Stuttgart arbeite<br />
er von 1995 – 1996 im Rahmen<br />
eines Joint Ventures bei der Diesel<br />
Technology in Grand Rapids / USA.<br />
Anschließend wechselte Prof. Dr.<br />
Magerl 1997 an die neu gegründete<br />
Fachhochschule Amberg-Weiden. Neben<br />
der Aufbauplanung und der Etablierung<br />
der Studiengänge Wirtschaftsingenieurwesen<br />
und European Business<br />
and Language Studies am Standort<br />
Weiden verantwortet er die Vorlesungen<br />
Technische Mechanik, Werkstofftechnik,<br />
Entwicklung und Computer<br />
Aided Engineering. Sein Forschungsschwerpunkt<br />
liegt im Einsatz von innovativen<br />
Methoden und Verfahren im<br />
Produktentwicklungsprozess.<br />
TECHNOLOGIE & PRODUKTENTWICKLUNG - NACHRICHTEN<br />
Abbildung 1<br />
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