Stempel & Matrizen Wartung: Effizienz & Präzision in der Fertigung steigern

Viele Fertigungsbetriebe haben hochvolumige, aktive Stempel und Matrizen, die ordnungsgemäß gewartet werden müssen, um effektiv zu funktionieren. Regelmäßige Wartung erhöht die Kapazität der Ausrüstung, saubere, geschert, gerade Schnittkanten zu liefern und stellt sicher, dass das Werkzeug sehr enge dimensionsale Teil-Toleranzen einhält, was die Wahrscheinlichkeit von Qualitätsproblemen verringert.

Fertigungsbetriebe können erheblich Zeit und Geld sparen, indem sie diese Art der Wartung angemessen und konsequent durchführen. Viele Firmen überholen ihr Werkzeug intern für Produkte wie Dachstempel, Revolverpressen-Werkzeuge, Eisenarbeiter-Werkzeuge, Folgeverbundwerkzeuge, Werkzeugsätze, Hartmetallwerkzeuge und Abstreiferplatten, weil dies so entscheidend ist.

Das Werkzeugdesign

Das Design eines Werkzeugs besteht aus vier entscheidenden Komponenten: dem Stempel, dem Abstreifer, der Matrize und dem Werkzeughaltersystem. Die Elemente des Werkzeugherstellers in diesen Komponenten bilden die Grundlage für die erfolgreiche Ausführung des Stanzvorgangs. Der Stempel wird während des Stanzvorgangs Druck- und Zugkräften ausgesetzt. Wenn der Stempel mit der Oberfläche des zu stanzenden Materials in Kontakt kommt, übt die Spitze des Stempels Druck auf das Werkstück aus, bis es die Zugfestigkeit des Materials überwinden kann. Das Werkstückmaterial bricht auseinander, was zur Erzeugung des Lochs und zur Freisetzung der Druckspannungen auf dem Stempel führt. Während der Stempel weiter in die Matrize eindringt, um sicherzustellen, dass der Stanzabfall (Slug) austritt, beginnt das Werkstückmaterial, an den Flanken des Stempels zu schleifen.

Elemente für erfolgreiches Stanzen

Erfolgreiches Stanzen hängt von bestimmten Elementen ab, die in das Werkzeugdesign integriert sind, um die Folgen bestimmter Kräfte zu begrenzen, die nicht vermieden werden können. Ein Beispiel für einen soliden ersten Schritt ist die Verwendung von hochwertigen Werkzeugstählen mit metallurgischen Eigenschaften, die entwickelt wurden, um Absplitterungen, Rissen und Kantenverschleiß selbst unter extremen Bedingungen standzuhalten. Diese Stähle sind in verschiedenen Güten erhältlich. Ein weiteres Beispiel für dieses Konzept ist die Verwendung eines leichten Hinterschliffs (Back Taper), der den Druck verringert, der während der Abstreifphase des Stanzzyklus auf die Stempelflanke ausgeübt wird, wenn der Stempel zurückgezogen wird. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung einer oberflächennah polierten Oberfläche an den Stempelflanken. Dies verringert die Reibung während des Abstreifens, was wiederum die erzeugte Hitze reduziert.

Perfekte Stempel-Matrizen-Passung

Der Stempel und die Matrize müssen eine sehr genaue Passung haben, damit ein Loch effektiv gestanzt werden kann. Wenn Stempel und Matrize zueinander konzentrisch sind und eine gute winklige Ausrichtung haben, kann der Stempel in die Matrize eintreten, ohne mit ihr in Kontakt zu kommen. Der Matrizenluftspalt (Die Clearance), auch als der Dimensionsunterschied zwischen Stempel und Matrize bekannt, ist ein weiterer zu berücksichtigender Faktor. Es ist essenziell, einen gleichmäßigen Matrizenluftspalt um die Kante des Stempels herum zu haben. Dies ist besonders bei Werkzeugen mit scharfen Ecken wie Quadraten und Rechtecken wahr. Ein gleichmäßiger Luftspalt kann durch das Einbringen eines kleinen Radius in die Ecken der Matrize aufrechterhalten werden. Die Radiusgröße wächst proportional zur Zunahme der Materialdicke über den Matrizenluftspalt. Die Matrizenfestigkeit kann zusammen mit der Teilequalität durch den Einsatz des geeigneten Radius verbessert werden.

Grundlegende Wartungsanforderungen

Richtige Werkzeugwartung beinhaltet rechtzeitige Schmierung gemäß den Anweisungen des Werkzeugherstellers, Schärfen mit auftragsspezifischem Schleifgerät und regelmäßige Stanzpressen-Wartung, um die Revolverausrichtung sicherzustellen. Werkzeughersteller können Werkzeuge so designen, dass sie so lange wie möglich halten. Im Vergleich zu Ausrüstung, die diese Eigenschaften nicht hat, hat Werkzeug, das entwickelt wurde, um Stanzkräfte zu minimieren, ein längeres Intervall zwischen den Nachschärfungen. Die Verlängerung des Zeitraums zwischen Nachschliffen durch hochwertige Werkzeugstähle, nahezu polierte Stempelflanken und Hinterschliff verbessert die Maschinenverfügbarkeit und Bauteilqualität. Darüber hinaus ist die Qualität des Werkzeugstahls beim Schleifen entscheidend für den Erfolg. Das Schleifen ist verhältnismäßig einfach und schnell, wenn hochwertige Werkzeugstahlteile, die mit einer bestimmten Wärmebehandlungsmethode hergestellt wurden, geschärft werden. Darüber hinaus ermutigen einfache Werkzeuge zum Zerlegen, Schleifen und Einstellen die Maschinenbediener, routinemäßige Wartung durchzuführen, anstatt zu warten, bis die Teilequalität schlecht ist, bevor das Werkzeug geschärft wird.

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