Kaltstauchmatrizen konstruieren: zuerst die Umformfolge klären
Bei der Konstruktion von Kaltstauchmatrizen sollte zuerst die Umformfolge geklärt werden, nicht nur die Endkontur. Die Fertigteilzeichnung beschreibt das Ergebnis. Für den Werkzeugauftrag sind außerdem Zwischenformen, die Zuordnung der einzelnen Arbeitsgänge und die Übergabe zur nächsten Station erforderlich.
Für den Einkauf von Schrauben- und Bolzenwerkzeugen sind zwei Fälle zu unterscheiden: der Ersatz eines bekannten Werkzeugs in einem bestehenden Prozess und die Entwicklung für ein neues Teil. Im zweiten Fall ist vor der Detailfreigabe ein Prozessvorschlag notwendig.
Den Zustand nach dem Kaltstauchen definieren
Kennzeichnen Sie, welche Maße unmittelbar nach dem Kaltstauchen und welche erst nach Gewinderollen, Zerspanung, Wärmebehandlung oder Beschichtung gelten. Ein Fertigteilmaß ist nicht automatisch das Fertigungsmaß der Matrize.
Senden Sie die Fertigteilzeichnung und, falls vorhanden, die Zeichnung des gestauchten Rohlings. Ergänzen Sie Revision, Werkstoffspezifikation, Drahtzustand und Folgeoperationen. Fehlt die Rohlingszeichnung, sollte ihre Erstellung ausdrücklich zum Konstruktionsumfang gehören.
Bei Ersatzwerkzeugen sind die aktuelle Stationszeichnung und Werkzeugkennung erforderlich. Bei einer Neuentwicklung sollte dagegen ein Vorschlag zur Stationsfolge angefordert werden. Ein ähnliches Fertigteil macht eine ungeprüfte Folge noch nicht zum Wiederholauftrag.
Das Rohlingvolumen als ersten Plausibilitätstest nutzen
Eine einfache Volumenbilanz kann Widersprüche vor der Detailkonstruktion zeigen. Für einen zylindrischen Drahtabschnitt gilt V = πd2L/4. Das Teilevolumen lässt sich aus definierten Grundkörpern zusammensetzen. Benennen Sie den betrachteten Fertigungszustand und entnommenes Material.
Reines Geometriebeispiel: Ein massives, gewindeloses Teil besteht aus einem Schaft mit 6 mm Durchmesser und 20 mm Länge sowie einem zylindrischen Kopf mit 10 mm Durchmesser und 3 mm Dicke. Die Längen überlappen sich nicht. Radien, Fasen und Prozesszugaben bleiben für diese Rechnung unberücksichtigt.
V = π/4 × (6² × 20 + 10² × 3) = 255π mm³
L = 4V/(π × 6²) = 28,33 mm
28,33 mm ist damit die volumenäquivalente Länge eines Drahts mit 6 mm Durchmesser im vereinfachten Modell, keine empfohlene Abschneideeinstellung. Im realen Modell müssen Geometrie, Beschnitt, ausgestanztes Material und vereinbarte Zugaben berücksichtigt werden. Die Rechnung belegt weder Umformbarkeit noch Maschinenlast oder Schlagzahl.
Ordnen Sie die Berechnung der Zeichnungsrevision zu. Wird beispielsweise die Kopfdicke geändert, sollten Volumenbilanz und betroffene Prozessunterlagen gemeinsam geprüft werden.
Für jede Station die Formänderung beschreiben
Die Grundlagen von National Machinery unterscheiden Vorwärtsfließpressen zur Durchmesserreduzierung, Rückwärtsfließpressen für Hohlformen und Stauchen für Köpfe. Benennen Sie den Arbeitsgang im Stationsvorschlag; „nach Zeichnung umformen“ ist zu ungenau.
| Prüfpunkt | Erforderliche Angabe im Stationsvorschlag |
|---|---|
| Eingangsform | Zeichnung, Orientierung und Revision des in die Station eintretenden Rohlings oder Vorformlings. |
| Beabsichtigte Änderung | Erzeugtes oder angepasstes Merkmal, Zwischenmaß und Prüfmethode. |
| Werkzeugzuordnung | Zugehörige Matrize, Stempel und weitere Bauteile; Lieferumfang und weiterverwendete Teile kennzeichnen. |
| Ausgangsform | Nächste Vorformzeichnung sowie Flächen zum Positionieren, Greifen und Messen. |
Dies ist eine Prüfliste, keine vorgeschriebene Folge mit vier Stationen. Tragen Sie die tatsächlichen Stations- und Schlagnummern der vorgesehenen Anlage ein. Auch eine Zwischenform, die nicht auf der Kundenzeichnung erscheint, benötigt eine eindeutige Kennung.
Umformregeln nicht als allgemeine Grenzwerte verwenden
Der Beitrag von Dr. Vijay Nagpal zur Umformfolge nennt Umformvermögen, Werkzeugbeanspruchung, Maschinenkapazität und Transferierbarkeit als Grenzen. Nicht abgestütztes Material kann beim Stauchen ausknicken. Eine allgemeine Verhältniszahl kann deshalb keinen unbekannten Prozess freigeben.
Lassen Sie die Annahmen für Ihren Werkstoff und Ihre Maschine erläutern. Wird eine zusätzliche Vorform oder Station vorgeschlagen, fragen Sie nach dem gelösten Problem und dem erwarteten Versuchsnachweis. Weniger Werkzeuge bedeuten allein noch keine gleichwertigen Angebote.
Trennen Sie Machbarkeit und Standzeitversprechen. Ein Geometrievorschlag kann Entwicklungsarbeit erfordern; die Annahme eines Musters belegt noch kein garantiertes Wartungsintervall.
Umformfolge und Werkzeugbaugruppe verbinden
Fordern Sie vor der Bestellung eine gekennzeichnete Zusammenstellung mit Fassung, Einsatz, Abstützung und den zugehörigen Stempel- oder Auswerferteilen an, soweit diese vorgesehen sind. Ordnen Sie jedes Lieferteil seiner Zeichnung zu und dokumentieren Sie weiterverwendete Maschinenteile.
Die Schnittstellenprüfung sollte Einbaumaße, Bezugsflächen, Passungen und die maßgeblichen Maschinenunterlagen benennen. Technische Werte gehören in die freigegebene Konstruktion; ein allgemeiner Internetwert für das Übermaß ist keine Spezifikation für ein bestimmtes Paar aus Einsatz und Fassung.
Klären Sie außerdem, wie die Vorform die Matrize verlässt und zur nächsten Station gelangt. Auswerfen und Transfer sind anhand dieser Zwischenform zu prüfen. Eine vollständige Zeichnung der Endkontur beantwortet diese Fragen allein nicht.
Prüfbare Nachweise für die Freigabe vereinbaren
Die Prozessentwicklung von National Machinery beschreibt simulationsgestützte Prüfungen von Fluss, Werkzeugbeanspruchung, Last, Energie, Passungen und Transferierbarkeit. Das sind Beispiele für Machbarkeitsarbeit, keine Aussage, dass Jungu Ihr Teil bereits simuliert hat.
Ist eine Analyse vorgesehen, fordern Sie Eingaben, Untersuchungsumfang und Schlussfolgerungen an. Für Versuche sind aufzubewahrende Zwischen- und Endmuster, Messmerkmale sowie Zuständigkeiten bei Abweichungen festzulegen. Die Bewertung muss zur jeweiligen Zeichnung des Fertigungszustands passen.
Ein brauchbares Freigabepaket umfasst Umformfolge, Bauteilzeichnungen mit Revisionen, Schnittstellen, Prüfkriterien und Versuchsbericht. Offene Punkte sind ausdrücklich zu benennen. „Muster sehen gut aus“ beschreibt nicht ausreichend, was ein Wiederholauftrag reproduzieren muss.
Eine Anfrage für Kaltstauchwerkzeuge vorbereiten
Senden Sie Jungu Teile- und Rohlingszeichnungen, Werkstoff und Drahtzustand, Maschinenmodell, verfügbare Stationsdaten und bei Ersatzaufträgen vorhandene Werkzeugzeichnungen. Geben Sie an, ob eine Einzelmatrize, eine Baugruppe oder ein abgestimmter Satz mit Kopfstempeln und Stempelstiften benötigt wird.
Unser Bereich Matrizen für Schrauben und Bolzen zeigt das Werkzeugangebot. Der Leitfaden zur Lieferantenauswahl unterstützt den Angebotsvergleich. Senden Sie uns Ihre Zeichnungsunterlagen und kennzeichnen Sie bereits freigegebene Prozessentscheidungen sowie offenen Entwicklungsbedarf.
Häufige Fragen
Genügt die Fertigteilzeichnung für die Matrizenkonstruktion?
Sie kann die Abstimmung eröffnen. Vor der Detailfreigabe müssen jedoch Zustand nach dem Kaltstauchen, Umformfolge, Werkstoff und Maschinenschnittstellen geklärt sein.
Beweist ein passendes Rohlingvolumen die Herstellbarkeit?
Nein. Es prüft die geometrische Plausibilität. Umformbarkeit, Werkzeuglasten, Abstützung und Handhabung benötigen eine eigene Bewertung.
Behebt eine andere Hartmetallsorte einen Konstruktionsfehler?
Das sollte nicht vorausgesetzt werden. Zuerst sind Prozess und Baugruppe zu klären; die Werkstoffwahl erfolgt in diesem Zusammenhang. Bereits beschädigte Werkzeuge gehören in eine gesonderte Fehleruntersuchung.