Kundenspezifische Präzisions-Stanzwerkzeuge für die Automobilindustrie, Stanzwerkzeuge aus Aluminium und Edelstahl, progressive Stanzwerkzeuge

I. Präzisionsherstellungsprozess von Stanzwerkzeugen

1. Entwurfsphase: Basierend auf den 3D-Zeichnungen und Leistungsanforderungen der Stanzteile wird mithilfe einer kollaborativen CAD/CAE-Designplattform ein 3D-Modell der Matrize erstellt. Mithilfe der Finite-Elemente-Analyse werden Spannungsverformungen und Teileformungsfehler vorhergesagt. Dabei werden die Formstruktur, die Hohlraumabmessungen und das Führungslayout optimiert, um sicherzustellen, dass die Steifigkeit und Haltbarkeit der Form den Standards entspricht und die Stanzgenauigkeit auf ±0,005 mm kontrolliert wird, während gleichzeitig die Kosten für die Herstellung der Form und die anschließenden Wartungskosten gesenkt werden.

2. Vorbereitung des Rohmaterials: Die Hauptkomponenten der Matrize bestehen aus hochleistungsfähigen legierten Stählen wie SKD11, DC53 und Hartmetall. Nachdem die Rohstoffe eingetroffen sind, erfolgt eine Fehlererkennung, um Einschlüsse, Risse und andere Mängel zu beseitigen. Dann werden Vakuumabschrecken + Tiefkryogenbehandlung + Niedertemperaturanlassen verwendet, um die Härte auf HRC58–62 zu kontrollieren und eine gleichmäßige Mikrostruktur zu erhalten, um einen reibungslosen Übergang zur anschließenden Präzisionsbearbeitung zu gewährleisten.

3. Präzisionsbearbeitung: Es wird ein progressiver Prozess der „Schruppbearbeitung - Halb-Fertigbearbeitung - Fertigbearbeitung“ eingesetzt. Zunächst wird der Großteil des überschüssigen Materials durch CNC-Fräsen, langsames Drahterodieren und Außenrundschleifen entfernt. Anschließend wird die elektrische Entladungsbearbeitung (EDM) verwendet, um die Hohlraumdetails, Mikrolöcher und unregelmäßigen Strukturen zu verfeinern, um sicherzustellen, dass die Maßgenauigkeit des Formhohlraums innerhalb von ±0,003 mm und die Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,025 μm liegt und die Anforderungen des Präzisionsstanzens erfüllt.

4. Zusammenbau und Fehlerbehebung: Nach der Ultraschallreinigung und Entgratung werden die Formteile in der folgenden Reihenfolge zusammengebaut: „Formbasis → Führungssäulen und Buchsen → Hohlraumeinsätze → Auswerfermechanismus“. Mithilfe einer Messuhr werden die Passungsspiele überprüft und sichergestellt, dass die Passgenauigkeit jeder Komponente das H6/h5-Niveau erreicht. Beim Probeformen wird die Form auf der Stanzausrüstung installiert, ein Teststempel durchgeführt und die Parameter Federkraft, Führungsspiel und Prägekraft angepasst, bis die Abmessungen und die Oberflächenqualität des Stanzteils den Standards entsprechen.

5. Qualitätsprüfung: Mit einem Koordinatenmessgerät (KMG) werden die Abmessungen und geometrischen Toleranzen des Formhohlraums umfassend geprüft und Abweichungen von den Konstruktionszeichnungen überprüft. Gleichzeitig werden die Formführungsgenauigkeit und das Montagespiel überprüft. Defekte Teile werden zeitnah nachbearbeitet, um die Stabilität und Effizienz der Form während der Massenproduktion sicherzustellen. Die Lebensdauer der Form beträgt mindestens 500.000 Zyklen.

II. Detaillierte Erläuterung des Stempelprozesses

1. Materialvorbereitung und Zuschnitt: Basierend auf den Spezifikationen der Stanzteile werden kalt-gewalzte Stahlplatten, Edelstahlplatten, Aluminiumlegierungsplatten usw. als Rohmaterialien ausgewählt. Die Platten werden von einer Abwickelhaspel abgewickelt und von einer Schermaschine geschnitten, um sie in für die Form geeignete Abmessungen zu verarbeiten. Die Maßtoleranz der Platten liegt bei ±0,1 mm und die Oberfläche ist frei von Kratzern und Oxidablagerungen, um die Prägequalität nicht zu beeinträchtigen.

2. Positionierung und Klemmung: Eine Kombination aus Führungsplatten, Seitenklingen und beweglichen Stiften wird als Führungsvorrichtung zusammen mit speziellen Klemmen verwendet, um die Platten in den vorgesehenen Positionen auf der Form zu fixieren. Die Positionierungsgenauigkeit beträgt höchstens ±0,01 mm, wodurch ein Verrutschen und eine Verformung der Platten während des Stanzens verhindert, eine konsistente Positionierung jedes Stanzteils gewährleistet und die Stabilität der Massenproduktion verbessert wird.

3. Stanzen und Umformen: Durch das Zusammenwirken von Matrize und Hohlraum werden Prozesse wie Stanzen, Tiefziehen, Biegen und Bördeln durchgeführt, um das Blech in die gewünschte Form zu bringen. Bei der Massenproduktion werden Verbundstanz- und kontinuierliche Stanzprozesse eingesetzt, wodurch mehrere Prozesse in einem integriert werden. Die Stanzfrequenz wird auf 30–120 Mal pro Minute gesteuert, um die Produktionseffizienz zu verbessern und gleichzeitig die Maßhaltigkeit der gestanzten Teile sicherzustellen.

4. Anpassung und Endbearbeitung: Nach dem Stanzen werden die Teile geschliffen und poliert, um Kantengrate zu entfernen, wobei die Grathöhe auf 0,01 mm kontrolliert wird. Bei Teilen mit leichter Verformung wird eine Richtmaschine zum Richten verwendet, um sicherzustellen, dass die Ebenheit und Rechtwinkligkeit der Teile den Standards entspricht und die Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,8 μm ist und den Anforderungen der anschließenden Montage entspricht.

5. Qualitätsprüfung: Eine Kombination aus automatischer Prüfausrüstung und manueller Probenahme wird verwendet, um die wichtigsten Abmessungen und das Aussehen von Stanzteilen zu prüfen. Wenn die Maßabweichung die Toleranz um weniger als oder gleich ±0,02 mm überschreitet, wird die Maschine sofort gestoppt und die Formparameter werden angepasst. Die Prüfung des Erscheinungsbilds konzentriert sich auf die Prüfung auf Mängel wie Kratzer, Kerben und Verformungen, um sicherzustellen, dass die Erfolgsquote der gestanzten Teile größer oder gleich 99,5 % ist, um qualifizierte Halbzeuge für nachfolgende Prozesse bereitzustellen.