Im Verlauf der Industrialisierung in den letzten Jahrzehnten hat die Blechverarbeitung eine
gewaltige Veränderung erfahren. War der Werkstoff Blech im Mittelalter, erzeugt und
verarbeitet von Schmieden, ein eher grobes Arbeitsmittel, ist es heute als Präzisionswerkstoff
nicht mehr wegzudenken. Von der Automobilindustrie mit relativ großen Blechteilen bis hin
zur Feinstanztechnik hat das Blech in fast allen Bereichen unseres heutigen Lebens seinen
Platz gefunden. Unter Blechverarbeitung versteht man alle Arten der Weiterverarbeitung von gewalztem
Metall. Gängige Metalle sind Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium, Messing und sogar Platin
oder Gold. Unwichtig ist dabei, ob das Blech in Form einer Platte weiterverarbeitet wird oder
vom Coil (Rolle mit aufgewickeltem Blech) kommt, wie es häufig in der Massenproduktion
der Fall ist.
Um einen kleinen Einblick in die Vielfalt der Blechverarbeitung zu vermitteln, sollen hier
einige Anwendungsbeispiele angeführt werden:
Tiefziehen : Tee- Eier, Fingerhüte, Schüsseln
Biegen : PC Gehäuse, Briefkästen
Stanzen (schneiden) : Schlüssel, Lochblech
Selbstverständlich sind Mischformen in der Blechverarbeitung die verbreitetste Art.
Denkt man an das Beispiel des Teeeis, wird deutlich, dass hier gestanzt und tiefgezogen wird.
Ebenso zeigt sich dies in der Automobilindustrie, wo allein bei der Karosserieherstellung
geschnitten, gestanzt, tiefgezogen, umgeformt und geschweißt wird. Auch in der Elektro-,
Elektronik-, Haushaltswaren- und selbst in der Lebensmittelindustrie wird Blech in immensen
Mengen verarbeitet.
Aufgrund der Vielschichtigkeit und Komplexität der Blechverarbeitung kann im Folgenden
nur auf wenige Bereich detaillierter eingegangen werden. Dem Anspruch auf Vollständigkeit
kann eine solche Abhandlung nicht gerecht werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Die Blechverarbeitung im Allgemeinen
1.2. Grundlagen der Blechverarbeitung
2. Schneidverfahren / Trennen von Werkstoffen
2.1. Scherschneiden
2.1.1. Der offene Schnitt
2.1.2. Der geschlossene Schnitt
2.2. Keilschneiden
2.3. Spalten, Reißen, Brechen
3. Biegeumformverfahren
3.1. Grundlagen des Biegens
3.2. Biegen mit gradliniger Werkzeugbewegung
3.3. Biegen mit drehender Werkzeugbewegung
4. Zugdruckumformverfahren am Beispiel Tiefziehen
5. Hilfsmittel
5.1. Schmiermittel
5.2. Beschichtungen
6. Praktische Umsetzung
6.1. Allgemeiner Aufbau von Schneidwerkzeugen
6.2. Allgemeiner Aufbau von Biegewerkzeugen
6.3. Das Gesamtschneidverfahren
6.3.1. Werkzeuge
6.3.2. Geeignete Maschinen bzw. Pressen
6.4. Der Folgeschnitt
6.4.1. Das Folgeschneidwerkzeug
6.4.2. Geeignete Maschinen bzw. Pressen
6.5. Das Folgeverbundverfahren
6.5.1. Das Folgeverbundwerkzeug
6.5.2. Geeignete Maschinen bzw. Pressen
6.6. Das Transferverfahren
6.6.1. Das Transferwerkzeug
6.6.2. Geeignete Maschinen und Pressen
7. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit gibt einen fundierten Einblick in moderne Fertigungsverfahren zur Herstellung von Stanz-, Biege- und Tiefziehteilen. Das primäre Ziel ist es, die technologischen Zusammenhänge zwischen Werkstoffverhalten, Verfahrensweise und Werkzeugtechnik aufzuzeigen, um für spezifische Bauteilanforderungen das jeweils wirtschaftlich und qualitativ am besten geeignete Fertigungskonzept zu identifizieren.
- Grundlagen der Blechverarbeitung und Scherschneiden
- Verfahren der Biegeumformung mit gradliniger und drehender Werkzeugbewegung
- Zugdruckumformung am Beispiel des Tiefziehens
- Einsatz von Hilfsmitteln wie Schmiermitteln und Hartstoffbeschichtungen
- Detaillierte Analyse der praktischen Umsetzung: Gesamtschneid-, Folgeverbund- und Transferverfahren
Auszug aus dem Buch
6.5.1. Das Folgeverbundwerkzeug
Das Folgeverbundwerkzeug hat wie das Folgeschneidwerkzeug mehrere, aufeinander folgende Stufen, in denen die Fertigung abläuft. Wie beim Folgeschnitt wird zu Beginn immer ein Vorloch in den Blechstreifen gestanzt. Dies ist notwendig, um in den anschließenden Operationen den Blechstreifen im Werkzeug genau positionieren zu können (mittels eines Fängers oder auch mehreren). Im Folgenden stehen dann verschiedene Schneidprozesse und Umformprozesse an.
Umformprozesse können einfache Biegungen sein, Prägungen, Durchzüge oder auch leichte Tiefziehstufen. Eine Schwierigkeit, die durch solche Umformungen auftritt, ist die Veränderung der Führungsplatte und ihre Aufgabenerweiterung. Wird z.B. der Blechstreifen um 90° abgewinkelt, wird der Streifen schmaler und die Streifenführung muss angepasst werden (Breite verringert sich). Gleichzeitig muss die Streifenführung den Blechstreifen um den Wert der Abwinkelung weiter nach oben holen, um einen Transport zu ermöglichen. Somit hat die Streifenführung nicht nur die Aufgabe, den Streifen in der Transportrichtung zu halten, sondern auch den Streifen aus Biegemulden und Tiefziehringen heraus zu heben. Das Herausheben wird häufig mit gefederten Auswerfern unterstützt, um ein Verbiegen des Streifens zu verhindern. Die Größe solcher Werkzeuge schwankt sehr stark je nach Anwendung und Anzahl der Stufen, die zum fertigen des Fertigteils notwendig sind.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Vermittelt Grundlagen zur industriellen Blechverarbeitung und verdeutlicht die gewachsene Bedeutung dieses Fertigungsbereiches.
2. Schneidverfahren / Trennen von Werkstoffen: Beschreibt das Scherschneiden als zentrales Trennverfahren sowie weitere Methoden wie Keilschneiden, Spalten, Reißen und Brechen.
3. Biegeumformverfahren: Erläutert die Grundlagen des Biegens sowie die Unterscheidung in Biegen mit gradliniger und drehender Werkzeugbewegung.
4. Zugdruckumformverfahren am Beispiel Tiefziehen: Fokussiert auf das Tiefziehen als bedeutendes Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Geometrien.
5. Hilfsmittel: Analysiert die Notwendigkeit und Wirkung von Schmiermitteln sowie Werkzeugbeschichtungen zur Reduzierung von Verschleiß und Reibung.
6. Praktische Umsetzung: Detaillierte Darstellung verschiedener Werkzeugkonzepte und zugehöriger Pressentypen vom Gesamtschnitt bis zum komplexen Transferverfahren.
7. Zusammenfassung und Ausblick: Resümiert die technologischen Anforderungen und gibt einen Ausblick auf die Weiterentwicklung der Branche.
Schlüsselwörter
Blechverarbeitung, Scherschneiden, Biegeumformen, Tiefziehen, Folgeverbundwerkzeug, Transferverfahren, Schmiermittel, Werkzeugbeschichtungen, Hartstoffschichten, Stanztechnik, Excenterpresse, Kniehebelpresse, Umformtechnik, Fertigungsverfahren, industrielle Produktion.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die verschiedenen Fertigungsverfahren zur Herstellung von Blechteilen, mit einem besonderen Fokus auf Schneid-, Biege- und Umformtechniken.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind das Scherschneiden, die Biegeumformung, die Zugdruckumformung (Tiefziehen) sowie die praktische Umsetzung in der Stanz- und Umformtechnik mittels spezieller Werkzeuge.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, die technologischen Grundlagen und Verfahrensweisen der Blechbearbeitung zu erläutern, um ein Verständnis für die Auswahl des jeweils geeigneten Fertigungsprozesses zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine technologische Analyse, die auf Fachliteratur, DIN-Normen und praktischen Anwendungsbeispielen aus der Fertigungstechnik basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen zu Trenn- und Umformverfahren, die Rolle von Hilfsmitteln wie Schmiermitteln und Beschichtungen sowie die detaillierte Beschreibung praktischer Werkzeug- und Maschinenlösungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Stanztechnik, Umformtechnik, Folgeverbundverfahren, Werkzeugtechnik und industrielle Fertigung charakterisiert.
Warum ist die Wahl des richtigen Schmiermittels für den Produktionsprozess entscheidend?
Ein geeignetes Schmiermittel reduziert nicht nur Schneid- und Ziehkräfte durch die Einhaltung eines hydrodynamischen Schmierfilms, sondern erhöht maßgeblich die Standzeiten der Werkzeuge.
Was unterscheidet das Transferverfahren vom Folgeverbundverfahren?
Beim Transferverfahren werden anstelle eines durchgehenden Materialstreifens (Coil) einzelne Blechtafeln oder Platinen in einer Aufeinanderfolge von separaten Pressen verarbeitet.
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- Denis Becker (Author), Karsten Weller (Author), 2003, Herstellung von Stanz-, Biege- und Tiefziehteilen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/21236
