Was ist Progress Stamping? Wie funktioniert es?

Folgeverbundstanzen ist ein vielseitiges Verfahren, das die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Teilen in der Fertigung steigert. Es ermöglicht die Herstellung von Metallteilen unterschiedlicher Formen und Größen, was die Produktionskosten und die Vorlaufzeit reduziert. Es stellt sich jedoch die Frage, wie und wo wir dies gezielt in unserem Fertigungsprozess einsetzen können und welche Art von Ausrüstung dabei zum Einsatz kommt. Dieser Artikel gibt Ihnen einen tiefen Einblick in das Thema und alle wesentlichen Details.

Was ist progressives Stanzen?

Es handelt sich um ein Metallumformungsverfahren, bei dem mithilfe einer Reihe von Spezialwerkzeugen aus einem durchgehenden Metallstreifen in einem einzigen Maschinenhub ein fertiges Werkstück hergestellt wird. Es verfügt über mehrere Stationen, die spezielle Vorgänge wie Lochen, Stanzen, Formen, Prägen oder Abschneiden durchführen. Dies geschieht alles nacheinander, da das Material durch das Stanzwerkzeug vorgeschoben wird.

Was ist Präzisionsstanzen?

Es handelt sich um eine Unterklasse des Metallstanzens, die verwendet wird, um sehr enge Toleranzen und eine hohe Genauigkeit im Endprodukt zu erreichen.

Wie funktioniert das Folgeschnittstanzen?

Das Folgeverbundstanzen erfolgt in einem kontinuierlichen Prozess. Der Metallstreifen wird durch die Matrize eingeführt, und jeder Hub der Presse schließt einen vollständigen Zyklus ab. Dadurch können ein oder mehrere Fertigprodukte hergestellt werden.

Prozessablauf beim progressiven Stanzen

Der Prozessablauf besteht normalerweise aus mehreren Schritten. Die Einzelheiten der einzelnen Schritte sind unten aufgeführt:

Schritt 1: Spulenvorbereitung und -begradigung

Der Prozess beginnt mit dem Abwickeln der Metallspule. Anschließend wird sie durch einen Richtapparat geführt und die Krümmung wird entfernt, um eine flache Oberfläche und eine gleichmäßige Zufuhr zu erhalten.

Schritt 2: Layout & Piloten

In dieser Phase werden Führungslöcher gebohrt, um den Streifen an jeder Station genau zu positionieren. Für die nachfolgenden Vorgänge muss die korrekte Ausrichtung gewährleistet sein.

Schritt 3: Durchstechen und ausschneiden

In dieser Phase wird die Grundform des Teils ausgeschnitten und bei Bedarf werden auch alle erforderlichen Löcher oder Öffnungen erzeugt.

Schritt 4: Formen und Biegen

Metallteile werden mithilfe einer Reihe von Stempeln und Prägematrizen in die gewünschte dreidimensionale Form gebogen oder geformt.

Schritt 5: Prägen und Prägen

Feinere Details des Teils, wie erhabene, vertiefte oder geprägte Merkmale, werden in dieser Phase durch Druck auf das Metall erzeugt.

Schritt 6: Abschneiden und Verschrotten

In diesem Stadium wird das fertige Teil vom Trägerstreifen getrennt. Das verbleibende Skelett wird zum Recycling in Reste zerlegt.

Folgeverbundwerkzeug vs. einstufiges oder Transferstanzen

Sowohl beim Folgeverbund- als auch beim Transferstanzen handelt es sich um mehrstufige Metallstanzverfahren. Sie unterscheiden sich jedoch in der Handhabung der Werkstücke und sind hinsichtlich Komplexität oder Produktionsvolumen unterschiedlich geeignet.

Teilekomplexität

Folgeverbundwerkzeuge eignen sich für Teile mittlerer bis hoher Komplexität und für kleinere Teile. Transferwerkzeuge hingegen sind vielseitig einsetzbar für große und komplexe Teile mit tiefen Ziehvorgängen oder komplizierten Geometrien.

Anwendbare Szenarien

Progressiv eignet sich für hohe Produktionsmengen kleiner bis mittelgroßer Teile. Transferwerkzeuge eignen sich am besten für große und komplexe Teile für die Luft- und Raumfahrt sowie für Automobilteile.

Unterschiede im Workflow

Bei einem Folgewerkzeug wird ein Metallstreifen kontinuierlich durch eine Reihe von Stationen in einem einzigen Werkzeug bewegt. Alle Stationen führen unterschiedliche Vorgänge gleichzeitig an mehreren Teilen aus. Ein Transferwerkzeug trennt das Werkstück vom Streifen und überträgt es dann an verschiedenen Stationen zwischen den einzelnen Werkzeugen.

Kostenvergleich

Bei sehr hohen Stückzahlen sind die Kosten pro Teil mit Folgeverbundwerkzeugen niedriger. Bei geringeren Produktionsmengen oder Teilen mit komplexer Geometrie können Transferwerkzeuge kostengünstiger sein.

Wie genau ist progressives Stanzen?

Dieses Verfahren bietet eine hohe Präzision mit Toleranzen zwischen ±0.01 mm und ±0.1 mm. Allerdings beeinflussen verschiedene Faktoren wie Material und Stanzwerkzeugdesign die endgültige Toleranz. Eine Großserienproduktion mit konsistentem Design und hoher Genauigkeit ist möglich. Allerdings bringt es auch einige Nachteile mit sich, wie höhere Werkzeugkosten und die Gefahr von Werkzeugverschleiß bei abrasiven Materialien.

Genauigkeit und Toleranzen

Es ist für seine engen Toleranzen bekannt und eignet sich zum Stanzen von Teilen, die eine hohe Präzision erfordern. Die normalen Toleranzbereiche liegen bei ±0.01 mm für Lochdurchmesser und Abmessungen mit einer Dicke von <1 mm und ±0.1 mm für größere Details.

Vorteile beim Präzisions-Folgepressen

Mit dem Präzisionsstanzen sind viele Vorteile verbunden:

1. Durch automatisierte Materialzufuhr und Matrizenkonstruktion können hohe Präzision und enge Toleranzen erreicht werden.
2. Großserienproduktion mit gleichbleibender Qualität.
3. Niedrige Arbeitskosten, weniger Materialverschwendung und insgesamt kostengünstig für die Großproduktion.
4. Vielseitiger Prozess und Herstellung von Stanzteilen mit unterschiedlicher Geometrie und Komplexität.
5. Optimierter Prozess mit geringem Ausschuss und Umweltfreundlichkeit.

Nachteile und Grenzen

Das Präzisionsstanzen hat auch einige Nachteile, und zwar:

1. Hohe Anfangsinvestition aufgrund des komplexen Mehrstationen-Werkzeugdesigns.
2. Hartes Material kann zu Werkzeugverschleiß führen.
3. Extremes Ziehen und scharfe Winkel können manchmal schwierig sein, sind aber mit Transferstempeln möglich.
4. Bei der Herstellung kann die Kante des Stempels brechen.

Welche Geräte werden beim progressiven Stanzen verwendet?

Die wichtigsten Geräte, die beim progressiven Stanzen und Bearbeiten verwendet werden, werden im Folgenden erläutert:

1.Feeder

Dieses Teil dient der Zuführung des Metallbandes in die Presse. Es ermöglicht einen kontinuierlichen und kontrollierten Materialfluss.

2.Matrizensatz

Der Matrizensatz verfügt über alle notwendigen Matrizen, um verschiedene Vorgänge auszuführen, beispielsweise Schneiden, Biegen, Formen usw., die am Metallstreifen ausgeführt werden müssen, während dieser durch die Presse läuft.

3.Stripperin

Diese Abstreiferplatten entfernen nach jedem Pressenhub das fertige Stanzteil von den Stempeln. Dadurch wird ein Festkleben des Teils verhindert.

4.Drücken Sie

Es liefert die für den Stanzvorgang erforderliche Kraft und Bewegung. Es treibt den Matrizensatz an und führt verschiedene Vorgänge aus.

Wann sollten benutzerdefinierte Werkzeuge verwendet werden?

Es gibt bestimmte Szenarien, in denen kundenspezifische Werkzeuge zum Einsatz kommen. Diese eignen sich für die Massenproduktion, die sich für große Mengen, komplexe Geometrien, die mehrere Biege-, Loch- oder Formvorgänge erfordern, sowie für Teile mit engen Toleranzen und hoher Präzision eignet.

Bei geringem Produktionsvolumen, einfachen Teiledesigns und für schnelle Durchlaufzeiten wird die Herstellung kundenspezifischer Werkzeuge nicht empfohlen.

Design für die Herstellbarkeit in Folgeverbundwerkzeugen

Die Entwicklung von Folgewerkzeugen erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung der Herstellbarkeit (DFM). Die wichtigsten Faktoren werden im Folgenden erläutert:

Toleranzen und Bezugsstrategie

Die richtige Auswahl der Toleranz für verschiedene Materialien wie Stahl oder Aluminiumlegierungen trägt dazu bei, dass das Teil die Spezifikationen erfüllt. Die Bezugsstrategie ist der Bezugspunkt für die Fertigung und für eine konsistente Teileproduktion unerlässlich.

Funktionen und Formregeln

Biege-, Zieh- oder Lochfunktionen beeinflussen die Komplexität der Matrize. Umformungsregeln definieren das Materialverhalten während dieser Vorgänge, um eine fehlerfreie Teilebildung zu gewährleisten.

Tipps zur Materialauswahl

Die richtige Materialauswahl ist für höhere Festigkeit, Formbarkeit und Kosteneffizienz von entscheidender Bedeutung.

Kohlenstoff- und rostfreie Stähle

Sie sind vielseitig und haben viele Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise eignet sich kohlenstoffarmer Stahl 1008/1010 gut für einfachere Teile und rostfreie Stähle weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit auf.

Aluminium- und Kupferlegierungen

Aluminium-Stanzteile wie 5052-H32 und 6061-T6 sind leicht und lassen sich gut formen. Cu-Legierungen wie C260 werden auch für elektrische oder thermische Leitfähigkeitsanwendungen verwendet.

Auswahl der Werkzeugmaterialien

Die Auswahl des richtigen Werkzeugmaterials ist wichtig für eine hohe Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit bei der Massenproduktion.

Qualitätskontrolle

Durch den Einsatz robuster Qualitätskontrollverfahren während des Herstellungsprozesses entstehen Endteile, die den erforderlichen Standards entsprechen.

Folgestanzen und CNC-Bearbeitung

Es gibt mehrere Szenarien, die bei der Auswahl des richtigen Verfahrens hilfreich sind. Das Stanzen wird für die Massenproduktion von Teilen mit wiederkehrenden Merkmalen wie Löchern bevorzugt. CNC-Bearbeitung eignet sich besser für hochpräzise Teile mit kleinen und großen Stückzahlen und engen Toleranzen. Manchmal können Sie einen angemessenen Preis erzielen, wenn Sie den richtigen Lieferanten wählen.

Wo Sie Stanzen statt CNC-Bearbeitung wählen sollten

Stanzen eignet sich am besten für große Mengen einfacher Teile. Es wird eingesetzt, wenn es auf Geschwindigkeit und Kosteneffizienz ankommt. Die Matrizen werden für bestimmte Formen geformt, und das Verfahren ist bei hohen Stückzahlen sehr effektiv.

Warum CNC-Bearbeitung dem Stanzen vorzuziehen ist

CNC-Bearbeitung eignet sich für hochpräzise Teile in kleinen bis großen Stückzahlen. Sie wird für spezielle Anforderungen wie enge Positionstoleranzen, Senkungen und komplexe Geometrien eingesetzt. Sie bietet ebenfalls hohe Flexibilität und Präzision, ist jedoch bei großen Stückzahlen langsamer und teurer.

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Wann werden Stanzen und CNC-Bearbeitung eingesetzt?

Für komplexe Teile empfiehlt es sich, beide Techniken zu kombinieren. Stanzen wird für die anfängliche Formgebung und Gestaltung verwendet, CNC-Bearbeitung für feine Details und kritische Toleranzen.

Fazit

Folgeverbundstanzen oder Folgeverbundstanzen ist ein Metallumformungsverfahren. Dabei werden mehrere Arbeitsstationen in einer Matrize eingesetzt, um einen Metallstreifen schrittweise in ein fertiges Teil umzuwandeln. Dazu wird eine Metallspule in die Maschine eingeführt und durch die Matrize befördert. Die Matrize verfügt über mehrere Stationen, die verschiedene Funktionen wie Schneiden oder Biegen ausführen. Anschließend wird das Metall schrittweise zum Endprodukt geformt. Es eignet sich am besten für die Großserienproduktion komplexer Teile mit engen Toleranzen.

FAQs zum Folgestanzen

Was ist der Unterschied zwischen einem Stanzwerkzeug und einem Folgewerkzeug?

Ein Folgeverbundwerkzeug ist eine Art Stanzwerkzeug. Es führt mehrere Vorgänge in einem einzigen Presshub aus, während ein Standard-Stanzwerkzeug nur einen Vorgang pro Hub ausführt.

Welche Metalle eignen sich am besten für das Folgeverbundstanzen?

Metalle wie Aluminium, Kupfer, Messing, Stahl und Edelstahl können für das progressive Stanzen auf der Grundlage von Festigkeit, Duktilität und Kosteneffizienz ausgewählt werden.