Design von offenen-Typ-einteiligen-tiefen-Ziehformen aus Metall mit individueller Präzision und progressiver Prägung

Hochgeschwindigkeits-Stanzwerkzeuge werden häufig in der Massenproduktion von Automobilteilen und Haushaltsgeräten eingesetzt, wobei die Prägefrequenz 50-120 Mal pro Minute beträgt. Die Rationalität ihres Herstellungsprozesses und die Betriebszuverlässigkeit bestimmen direkt die Produktionseffizienz, die Werkzeuglebensdauer und die Produktionskosten. In diesem Artikel werden auf der Grundlage praktischer Produktionserfahrungen Optimierungsschemata für den Herstellungsprozess von Hochgeschwindigkeits-Stanzwerkzeugen aus dem gesamten Material-, Verarbeitungs-, Montage- und Wartungsprozess erarbeitet, um die Werkzeugzuverlässigkeit zu verbessern und sich an die Anforderungen einer hocheffizienten Massenproduktion anzupassen.

Die Optimierung der Materialauswahl und der Wärmebehandlungsprozesse ist der Kern der Verbesserung der Zuverlässigkeit von Hochgeschwindigkeits-Stanzwerkzeugen. Hochgeschwindigkeits-Stanzwerkzeuge sind über längere Zeiträume hochfrequenten Stößen und Reibungsbelastungen ausgesetzt. Schlüsselkomponenten bestehen aus hoch{5}festen, verschleißfesten-legierten Stählen wie H13, SKD11 und DC53. Eingehende Rohstoffe müssen einer Fehlererkennung unterzogen werden, um Einschlüsse, Risse und andere Mängel zu beseitigen. Es kommt ein Verbundwärmebehandlungsprozess zum Einsatz, der Vakuumabschreckung, Tiefkryogenbehandlung und Tieftemperaturanlassen kombiniert. Die Abschrecktemperatur wird auf 1050–1080 Grad kontrolliert und 2–3 Stunden lang gehalten, und die Anlasstemperatur beträgt 200–220 Grad, wodurch die Härte der Teile bei HRC58–62 stabilisiert wird. Dadurch wird Härte und Zähigkeit ausgeglichen, wodurch das Risiko von Schlagbrüchen und Verschleißschäden in der Form verringert wird.

Der Einsatz fortschrittlicher Bearbeitungstechnologien ist ein Schlüsselfaktor zur Optimierung des Fertigungsprozesses. Für die Bearbeitung wichtiger Teile wie Formstempel, Matrizen, Führungssäulen und Führungshülsen werden hochpräzise Fünf-{2}-Achsen-CNC-Bearbeitungszentren, Präzisions-Rundschleifmaschinen und langsame Drahterodiermaschinen verwendet. Die Maßgenauigkeit wird innerhalb von ±0,005 mm, der geometrischen Toleranz kleiner oder gleich 0,003 mm und der Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,025 μm kontrolliert. Die Einführung eines CAD/CAM-Systems integriert Formstrukturdesign, Werkzeugwegprogrammierung und Bearbeitungssimulation, optimiert die Konstruktionsrationalität, reduziert Bearbeitungsfehler, verkürzt den Formenherstellungszyklus um 20–30 % und verbessert die Verarbeitungseffizienz.