Rollforming mit AutoCAD von der ersten Stunde an

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Das Blechumformverfahren Walzprofilieren (neuerdings Rollforming) hat im Hause Data M Sheet Metal Solutions eine lange mit AutoCAD verbundene Tradition. Seit mehr als 35 Jahren entwickelt die Firma aus dem bayerischen Oberland die CAD/CAM Software Copra RF – und setzte schon früh auf AutoCAD.

Rollforming: Die Einführung von CAD-Softwarelösungen für das Walzprofilieren von Blechen in den 1980er Jahren hat das Entwickeln der Umformwerkzeuge revolutioniert. An vielen Stellen und in vielen Unternehmen hatte man damals an ausgefeilten Lösungen für diesen Anwendungsfall programmiert, um die äußerst zeitaufwändige Auslegung der Umformstufen und die Konstruktion der Rollenwerkzeuge von mehreren Wochen auf Tage oder sogar Stunden zu reduzieren. Dabei waren die damals schwierigsten Profile in der Regel weder vorgestanzt noch mit anderen In-Line Operationen verknüpft.

AutoCAD und Rollforming

Auch wenn die ersten Arbeiten der Data M-Entwickler noch auf einem selbst entwickelten Grafiksystem basierten, hatte man schnell erkannt, dass die in AutoCAD enthaltene komfortable CAD-Funktionalität wesentlich für die tägliche Arbeit eines Konstrukteurs ist. Woraufhin man das komplette Copra-System als Applikation in das AutoCAD System integrierte.

Über die Jahre hat sich das Copra-System zur einer wichtigen Softwarelösung für die Rollenwerkzeugkonstruktion entwickelt. Die Auslegung der Umformstufen für die heutigen ausgesprochen komplexen Profilformen wurde erst durch die kontinuierliche Weiterentwicklung dieser Softwarefamilie ermöglicht. Die Rollformmaschinen bekamen zusätzliche Stationen, die Vielfalt der Profilquerschnitte wuchs rasant und in der Produktionsanlage integrierte Zusatzoperationen wie Stanzen, Schweißen, Biegen oder das Bearbeiten von beschichteten Materialien hielten Einzug.

Entwicklung von Werkzeugen für Breitbandprofile

Heute umfasst das System Copra verschiedene Applikationen zur Entwicklung von Werkzeugen für Breitbandprofile (Decken und Fassaden) oder offene oder geschlossene Spezialprofile. Für Röhrenhersteller haben die Entwickler in Oberbayern einen Programmbaustein zur Konstruktion von einfachen oder komplexen Rund- und Rechteckrohren entwickelt. Dieser erfreut sich weltweit großer Beliebtheit, weil man damit auch sehr dünnwandiges Material bearbeiten kann.

Die Qualität der konstruierten Rollenwerkzeuge lässt sich durch eine sehr leistungsfähige Umformsimulation validieren. Bereits 2002 hat Data M seine Copra FEA RF-Software auf den Markt gebracht. Damit hat der Konstrukteur quasi eine virtuelle Rollformanlage zur Hand, mit der sich die später auf der Anlage erzielbare Qualität der Profilquerschnitte oder Rohre mit verblüffender Genauigkeit prüfen lässt. Gegebenenfalls können somit konstruierte Werkzeuge nochmals korrigiert werden, bevor diese in die Produktion gehen. Das reduziert die Zeiten für den Aufbau der Werkzeuge in der Maschine ganz erheblich.

Die Konstruktion der jeweiligen Umformschritte erfolgt am CAD-Bildschirm in der Regel in 2D, weil die notwendigen Werkzeuge rotationssymmetrisch sind. Allerdings werden heute mehr und mehr Zubehör-Werkzeuge eingesetzt. Diese müssen so konstruiert werden, dass der in der Maschine zur Verfügung stehende Bauraum ausreicht. Solche Sonderwerkzeuge können mit Hilfe der in AutoCAD verfügbaren Funktionen in 3D konstruiert werden. Darüber hinaus kann Copra seine 2D-Modelle automatisch in 3D-Modelle für Autodesk Inventor umwandeln. Die Daten werden Schritt für Schritt nochmals aufgebaut – damit sie dann auch in Inventor modifiziert werden können.

Ganz neu ist ein Copra-Software-Modul, mit dem alle im Betrieb vorhandenen Produktionsanlagen inklusive aller Details und Zubehöranlagen in einer Datenbank abgelegt werden und abteilungsübergreifend vom Konstrukteur, Werkzeugbau und Maschinenbediener verwendet werden können. Damit wird einerseits das firmeninterne Know-how dokumentiert und andererseits der Rückfluss vom Maschinenbediener zurück zur Konstruktionsabteilung ermöglicht. Bei der Inbetriebnahme eines neuen Werkzeugsatzes werden beispielsweise die finalen Einstellwerte gleich an der Maschine dokumentiert und stehen damit allen beteiligten Abteilungen zu Verfügung. Das Ganze ist eine Vorstufe zur papierlosen und vernetzten Prozesskette.

Die Zukunft des Rollforming wird sicherlich im Zeichen der weiter fortschreitenden Digitalisierung stehen. Das Entwicklerteam bei Data M spielt auch hier bereits mit, nämlich bei der Entwicklung von dreidimensional geformten Rollformprofilen – also Profilquerschnitte, die sowohl in der Breite als auch in der Höhe/ Tiefe variabel gestaltet sind. Erste Maschinen sind bereits realisiert und Prototypenbauteile aus hochfestem Material wurden hier bereits erfolgreich für die Automobilindustrie gefertigt.

Von Albert Sedlmaier und Viviane Bauer.

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