Projektübersicht
Principle Investigators: |
Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel |
Projektteam: |
Jonas Knoche, M.Sc. |
Forschungseinrichtungen: |
Lehrstuhl für Umformtechnik (UTS), Universität Siegen |
Halbzeugwerkstoff(e): |
Rohr (1.4301, CW024A) |
Fertigungsprozesse: |
Rotationszugbiegen |
Motivation
- Aufbau einer digitalen Repräsentation für das zweistufige Rotationszugbiegen von Bogen-in-Bogen Geometrien
- Evaluierung des Einflusses von unterschiedlichen Halbzeugeigenschaften und Prozessparametern auf die geometrischen Merkmale von Biegebauteilen
- Datengetriebene Verbesserung des Wirkflächendesigns bei Formspannbacken durch eine Kombination aus Erfahrungswissen, Simulations- und Prozessdaten
Ziele
Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer datengetriebenen Auslegungsmethode für die Wirkflächen von Formwerkzeugen beim Rotationszug- biegen von Bogen-in-Bogen Geometrien. Hierfür werden sensitive Prozessgrößen ermittelt, die zu schwankenden Qualitätsmerkmalen bei Biegebauteilen führen. Die
automatisierte und zeitsynchrone Erfassung dieser Prozessgrößen im Prozess erfolgt durch in das Umformsystem integrierte Sensoren. Die Entwicklung einer Methode zur Parametrierung der Wirkflächen von Formspannbacken erfolgt unter der Berücksichtigung der Umformsystemeigenschaften und der realen Bauteilgeometrie.Die Prozessdaten werden mit Simulationsdaten und Erfahrungswissen kombiniert, wobei datengetriebene und visualisierbare Modelle adaptiert sowie ein spezifisches Feature-Engineering und Regression-Learning angewendet werden. Ziel ist die
einheitliche Sammlung und Erstellung eines „Benchmark“ Referenzdatensatzes mit der datenbasierten Repräsentation der Prozessfolge und ersten Adaptionen von Methoden zur Erklärbarkeit in der Kombination mit Domänenwissen und der erlernten Analyseergebnisse.
Arbeitsprogramm
Arbeitspaket |
Beschreibung |
AP1 |
FE-Prozessauslegung, Auswahl Messgrößen, Parametrierung Werkzeug- flächen und Design der Datenplattform |
AP2 |
Auswahl der Sensoren zu den Messgrößen und Entwicklung der Sensor- |
AP3 |
Automatisierung und Erprobung der Datenerfassung, Entwicklung von |
AP4 |
Simulationsgestützte Prozessmodellierung, Auswahl sensitiver Prozess- größen, Betrieb der Datenaufnahmeinfrastruktur und Feature Generation |
AP5 |
Dauerbetrieb mit gezielter Variation der Prozessrandbedingungen, Analyse der Prozessdaten und Feature Selection |
AP6 |
Entwicklung einer digitalen Repräsentation und Neuauslegung von Form- spannbacken |
Erwartete Ergebnisse
Das angestrebte Ergebnis dieses Projektes ist eine Methode zur Verbesserung des Wirkflächendesigns von Formspannbacken beim zweistufigen Rotationszugbiegen von Bogen-in-Bogen Geometrien. Hierfür werden synthetische Daten aus Simulationen, Prozessdaten aus dem Umformprozess und Erfahrungswissen der
Bediener miteinander kombiniert.
Kontakt
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel
Universität Siegen
Lehrstuhl für Umformtechnik
Breite Straße 11
57076 Siegen
E-Mail: bernd.engel@uni-siegen.de
Website: https://protech.mb.uni-siegen.de/uts/
Prof. PhD Kristof Van Laerhoven
Universität Siegen
Department of Electrical Engineering and Computer Science
Hölderlinstr. 3
57076 Siegen
E-Mail: kvl@eti.uni-siegen.de
Website: https://www.eti.uni-siegen.de/ubicomp/home/index.html.en?lang=en
Jonas Knoche, M.Sc.
Universität Siegen
Lehrstuhl für Umformtechnik
Breite Straße 11
57076 Siegen
E-Mail: jonas.knoche@uni-siegen.de
Website: https://protech.mb.uni-siegen.de/uts/
Zeyneddin Öz, M.Sc.
Alireza Yazdani, M.Sc