Stanzen ist ein Metallbearbeitungsverfahren. Arten von Stempeln und Ausrüstung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der technologische Prozess, bei dem Werkstücke bearbeitet werden, der es ermöglicht, flache oder voluminöse Endprodukte in verschiedenen Formen und Größen zu erh alten, ist das Stanzen. Das Arbeitswerkzeug für diesen Zweck ist ein Stempel, der an einer Presse oder einem anderen Gerät befestigt ist. Das Stanzen ist zwei Arten von Technologien, die je nach Bedingungen heiß oder k alt durchgeführt werden, und daher unterscheiden sich sowohl die Ausrüstung als auch der technologische Standard voneinander.

Kategorien

Neben der Einteilung der Technologie in K alt- und Heißverfahren ist das Stanzen eine ganze Reihe von Kategorien, in die Materialbearbeitungsverfahren eingeteilt werden. Die gewählte Methode hängt meistens vom Zweck des Produkts ab, aber auch die technologischen Bedingungen beeinflussen sie. Beispielsweise gibt es ein Verfahren, bei dem ein Teil des Werkstücks abgetrennt wird, und das ist Trennstanzen. Dazu gehören auch Stanzen, Schneiden, Schneiden von Teilen. Beim Heißprägen gibt es eine Kategorie von Vorgängen, durch die ein Blech seine Form ändert. Sie werden auch Formung genannt. Infolgedessen werden Teile Biegen, Ziehen und anderen Verfahren ausgesetzt.

K alt- und Warmschmieden werden nach dem gleichen Prinzip durchgeführt, bei dem das Material verformt wird, aber ansonsten weist die Herstellung von Produkten mit diesen Methoden viele Unterschiede auf. Von einer Vorerwärmung von Teilen auf bestimmte (und eher hohe) Temperaturen wird hauptsächlich in großen Industriebetrieben ausgegangen, wie beispielsweise in einem metallverarbeitenden Betrieb. Dies liegt an der Komplexität eines solchen technologischen Prozesses, einer großen Anzahl von Operationen, die qualitativ nur mit einer genauen Vorkalkulation und der Einh altung der hohen Genauigkeit des Erwärmungsgrades des Werkstücks durchgeführt werden können.

Heißer Weg

Warmtechnisch bearbeitete Schmiedeteile müssen von hervorragender Qualität sein, da beispielsweise so wichtige Dinge wie Kesselböden und andere halbkugelförmige Produkte, darunter auch kritische Elemente im Schiffbau, aus unterschiedlich dicken Blechen bestehen. Um ein Metallteil zu erhitzen, verwenden Sie Geräte, die die richtige Temperatur liefern.

Diese Geräte und Öfen können Plasma-, elektrische oder andere sein, es gibt eine ganze Reihe von Typen. Bevor ein heißes Teil an eine Stanzpresse geliefert wird, muss nicht nur die Heizrate berechnet werden, sondern gegebenenfalls auch eine detaillierte Zeichnung eines bereits fertigen Produkts erstellt werdenberücksichtigen Sie die Schrumpfung des Metalls nach dem Abkühlen.

K altumformung

Beim K altprägen entsteht ein Produkt durch Druck, der von den Arbeitselementen der Presse auf das Werkstück ausgeübt wird. Solche Produkte unterliegen keiner Schrumpfung, da sie nicht vorgewärmt werden. Eine weitere mechanische Veredelung solcher Produkte ist nach dem Stanzen ebenfalls nicht erforderlich. Die Stempelmethoden können unterschiedlich sein, aber K altprägen ist bequemer und kostengünstiger.

Materialien, die sich gut zum K altumformen eignen, sind nicht auf Kohlenstoff- oder legierte Stähle beschränkt. Die Stanzproduktion funktioniert erfolgreich sowohl bei Aluminium- als auch bei Kupferlegierungen. Die K altmethode wird hauptsächlich mit Hilfe von hydraulischen Pressen durchgeführt, und ihre Herstellung wird von GOST reguliert. Serienmodelle sind sehr vielfältig, und daher wird es möglich, eine geeignete Maschine für die Herstellung beliebiger Konfigurationen und Produktgrößen auszuwählen. Stempel zum Stanzen von Metallen unterscheiden sich in ihrer Ausstattung stark von denen, die mit Materialien wie Leder, Gummi, Pappe, Polymerlegierungen und dergleichen arbeiten.

Trennstempel

Eine der häufigsten technologischen Operationen ist das Trennstanzen, bei dem ein Teil des Metalls vom Werkstück getrennt wird. Diese Methode wird in fast allen produzierenden Unternehmen eingesetzt. An der Stanzpresse sind spezielle Werkzeuge installiert, die das Schneiden, Stanzen und Stanzen des Materials bewirken. Durch diesen ProzessSie können Metallteile sogar entlang einer Kurve trennen, sogar entlang einer geraden Schnittlinie. Das Schneiden wird durch eine Vielzahl von Vorrichtungen durchgeführt: Guillotine-Scheren, Vibrations- und Scheibenmaschinen und dergleichen. Beim Schneiden werden Rohlinge für die Weiterverarbeitung geschnitten.

Stanzen ist ein weiterer technologischer Vorgang. So soll zum Beispiel ein rostfreies Blech in Teile mit geschlossenen Konturen gedreht werden. Bleche werden durch Stanzen mit Löchern beliebiger Konfiguration versehen. Es muss gesagt werden, dass dieser technologische Prozess auch eine sorgfältige Vorbereitung und einen detaillierten Plan mit der Berechnung der geometrischen Parameter des verwendeten Werkzeugs erfordert. Andernfalls funktioniert ein Qualitätsprodukt möglicherweise nicht. Es gibt viele technologische Operationen im Zusammenhang mit dem Stanzen, da es erforderlich ist, die ursprüngliche Konfiguration der Teile zu ändern. Diese sind Biegen, Umformen, Bördeln, Ziehen und Crimpen.

Technologische Operationen

Der häufigste Vorgang, der die Form eines Teils ändert, ist das Biegen, bei dem geplante Abschnitte mit einer Biegung auf der Oberfläche eines Metallwerkstücks gebildet werden. Die Haube wird volumetrisches Stempeln genannt. Dies ist ein Vorgang, durch den ein dreidimensionales Produkt aus einer solchen flachen Metalloberfläche, wie beispielsweise einem Edelstahlblech, erh alten wird. Mit Hilfe der Haube verwandelt sie sich in einen Zylinder, Kegel, eine Halbkugel oder nimmt eine kastenförmige Konfiguration an. Blechprodukte müssen einen Rand entlang der Kante und um die Löcher haben, wenn sie innerhalb des Werkstücks hergestellt werden. Beispielsweise sollte das Bördeln abgeschlossen seinEnde des Rohrs, um einen Flansch daran anzubringen. Für diesen Vorgang ist ein Spezialwerkzeug erforderlich.

Beim Crimpen verhält es sich umgekehrt. Beim Bördeln werden die Enden der Blechzuschnitte aufgeweitet und beim Crimpen verengt. Die gleichen Enden der Rohre oder der Rand des Hohlraums erfordern einen solchen Vorgang, der extern mittels einer konischen Matrize durchgeführt wird. Das Formen ist auch eine der Hauptoperationen im Zusammenhang mit dem Stanzen. Es hilft, die Form der einzelnen Elemente des Stanzteils zu verändern, und die Außenkontur bleibt unverändert. Das volumetrische Stempeln erfordert die Arbeit mit speziellen Geräten und komplexen Vorzeichnungen und wird daher fast nie zu Hause umgesetzt.

Abs auswählen

Für die Verarbeitung von Metallen, auch der weichsten (z. B. zum Stanzen von Aluminium), ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich: eine Hydraulik- oder Kurbelpresse oder eine Schlagschere. Und natürlich braucht es viel Wissen. Zum Beispiel, wie man den Materialverbrauch berechnet und technische Zeichnungen fertigt. Die Anforderungen von GOST werden unbedingt berücksichtigt.

Um den richtigen Stanzautomaten auszuwählen, muss man sich zunächst klar vorstellen, welche Aufgabe er zu lösen hat. Vorgänge wie Stanzen oder Stanzen erfordern den Einsatz von einfachwirkenden Stanzgeräten mit geringem Verfahrweg des Schiebers und der Unterlegscheiben während der Bearbeitung. Aber schon für die Motorhaube wird eine ganz andere, leistungsstärkere Ausrüstung benötigt, bei der die Schieber und Unterlegscheiben einen viel größeren Hub machen. Diese Fähigkeit hatdoppeltwirkende Ausrüstung.

GOST-Ausrüstung

Stanzen kann, abhängig von den Bedingungen der Aufgabe, an Geräten der folgenden Typen durchgeführt werden: Ein-, Zwei- und Vierkurbel. Letzteres - mit dem Einbau großer Schieberegler. Die Ausstattung des Stanzautomaten mit einer Matrize ist jedoch bauartunabhängig. Die Hauptarbeit durch Bewegung wird durch einen Schieber geleistet, der mit seinem unteren Teil mit einem beweglichen Stempel verbunden ist. Und damit sich der Pressenschieber bewegt, ist der Antriebsmotor mit kinematischen Kettenelementen ausgestattet: einem Keilriemenantrieb, einer Anfahrkupplung, Unterlegscheiben, einer Kurbelwelle, einer Pleuelstange, die den Hub des Schiebers reguliert.

Der Schieber wird mit einem Fußpedal gestartet, das mit der Startkupplung verbunden ist, wonach seine hin- und hergehenden Bewegungen beginnen, die auf den Arbeitstisch der Presse gerichtet sind. Die Vierstangenpresse hat ein anderes Funktionsprinzip. Seine Arbeitskörper lenken die gesamte Kraft in die Mitte des Vierecks, das aus vier Pleueln gebildet wird. Ein solches Gerät wird erfolgreich zur Herstellung von Produkten mit der komplexesten Konfiguration eingesetzt: asymmetrisch oder insgesamt.

Für komplexe Elemente

Um qualitativ hochwertige Produkte mit komplexer Konfiguration zu erh alten, wird häufig eine pneumatische Presse mit zwei oder drei Schiebern verwendet. Die doppeltwirkende Presse arbeitet mit zwei Schiebern gleichzeitig: Der äußere fixiert das Werkstück, der innere zieht die Oberfläche des Blechs. Dünne Bleche werden mit speziellen Friktionspressen gestanzt,und dicke - hydraulische, die zuverlässigere Unterlegscheiben haben.

Eine separate Kategorie von Stanzgeräten - Stanzen, kontrollierte Explosion. Solche Geräte richten die Explosionskraft auf getrennte Abschnitte eines Metallwerkstücks (normalerweise von beträchtlicher Dicke). Dies ist eine innovative Ausrüstung, deren Arbeit sogar auf Video sehr beeindruckend aussieht. Die F alten und die allgemeine Konfiguration eines komplexen Produkts werden mit der eingebauten Vibrationsschere verarbeitet.

Bogenprägung

Blechstanzen (z. B. die Herstellung von Lochblechen) ist der Vorgang des Stanzens von Blechen. Der Rest der Prägung ist volumetrisch. Die für Stanzgeräte verwendete Ausrüstung ist in Typen unterteilt. Es kann instrumentell, Impuls (Explosion, magnetischer oder hydraulischer Impuls), Rollen oder Stempeln mit elastischen Medien sein. Durch Blechstanzen lassen sich räumliche und flächige Teile unterschiedlichen Gewichts – ab Bruchteilen eines Gramms, und unterschiedlicher Größe – ab Bruchteilen eines Millimeters herstellen (hier sehen Sie den Sekundenzeiger einer Armbanduhr). Blechstanzen produziert auch Teile, die viele zehn Kilogramm wiegen und mehrere Meter groß sind (Automobilverkleidungen, Raketen und Flugzeuge).

Sie verwenden dafür hauptsächlich kohlenstoffarmen Stahl sowie legierten Stahl - mit besonderer Duktilität, Messing, Kupfer, Aluminium und Magnesium mit Legierungen, Titan und vieles mehr. Blechstanzen ist in fast allen Branchen möglich: Raketen-, Flugzeug-, Traktor-, Auto-, Instrumenten-, Elektroindustrie usw. Sie können alles auflisten. Seine Vorteile sind großartig.

3D-Stempeln

Schmieden kann sowohl k alt als auch warm erfolgen. Heißdruckbehandlung, bei der die Formgebung des Schmiedestücks mit einem Stempel erfolgt. Die Rohlinge sind gewalzte rechteckige, runde, quadratische Profile, die in dimensionale Rohlinge geschnitten werden (manchmal nicht geschnitten, sondern direkt aus der Stange gestanzt, dann das Schmieden direkt mit einer Stanzmaschine getrennt).

Schmieden wird in der Massenproduktion und Serienproduktion eingesetzt, was die Arbeitsproduktivität erhöht und Metallabfälle reduziert. Auch die Qualität der Produkte entspricht hohen Ansprüchen. Ein solches Stanzen erzeugt Produkte mit äußerst komplizierter Form, die nicht einmal durch freies Schmieden erh alten werden können.

Stirbt offen und geschlossen

Offene Matrizen ermöglichen es Ihnen, den Sp alt zwischen den festen und beweglichen Teilen der Maschine zu beobachten. Während des Heißprägens fließt Grat in den Sp alt - Metall, schließt den Ausgang aus der Kavität und zwingt den Rest der Masse, die Kavität vollständig zu füllen. Bei der Verformung gelangt überschüssiges Metall in den Grat. Aber das Entfernen des Blitzes ist schwierig.

Geschlossene Stempel erlauben es Ihnen nicht, hineinzuschauen und den Prozess zu beobachten - der Hohlraum ist geschlossen. Die Abdeckung ist ebenfalls nicht vorgesehen. Die Einrichtung eines solchen Stempels hängt vom Maschinentyp ab. Hier ist es notwendig, die Genauigkeit der Volumina und ihre Gleichheit bei Rohlingen und Schmiedestücken genau zu beachten: Ein Mangel an Metall lässt die Ecken des Hohlraums leer, und ein Überschuss davon macht das Schmieden größer als die erforderliche Höhe.