Das umfassende Handbuch der Automobil-Werke

 Abschnitt 1: Definition und Klassifizierung von Automobil-Werken

 

 1. Definition von Werken

 

Ein Presswerkzeug ist ein industrielles Produkt, das mit einer bestimmten Struktur zur Formung von Materialien durch eine bestimmte Methode entworfen wurde. Es dient auch als Produktionsmittel zur Fertigung von Automobilmetallkomponenten in Serien, um sicherzustellen, dass diese Teile genaue Form- und Maßanforderungen erfüllen.

 

Von großen Komponenten wie Autotüren, Motorhauben und Kofferraumdeckeln bis hin zu kleineren wie Fahrgestell-Vibrationsdämpfern, Motorklammern, Hinterrahmen und Federbechern – all diese Automobilteile hängen von der Umformung durch Presswerkzeuge ab.

 

Die mit Presswerkzeugen hergestellten Metallkomponenten erreichen einen Grad an Präzision, Konsistenz und Produktions-effizienz, die durch andere Bearbeitungsverfahren nicht erreicht werden können. Presswerkzeuge spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Produktqualität, Kosteneffizienz und der Fähigkeit, neue Produkte zu entwickeln. Deshalb werden Presswerkzeuge stolz als "Mutter der Industrie" bezeichnet.

Abschnitt 2: Die Umformcharakteristiken von Automobil-Presswerkzeugen

 

 1. Definition von Stempelstempel für Fahrzeuge

 

Automobil-Presswerkzeuge beziehen sich auf die Formen, die zur Fertigung von Automobilteilen durch Pressprozesse verwendet werden. In diesem Prozess werden Metallplatten (Stahl oder Aluminiumlegierungen) oder nicht metallische Materialien (wie Glasfasermatten oder Kohlefaserplatten) in die Werkzeugkavität gelegt. Anschließend übt eine Pressmaschine Druck auf das Material durch die Werkzeuge aus. Dadurch kommt es zur Trennung oder plastischen Verformung des Materials, wodurch Teile mit der gewünschten Form und Größe entstehen. Diese Produktionsformen heißen Automobil-Presswerkzeuge.

 

 2. Die Bildungsmerkmale verschiedener Arten von Presswerkzeugen

 

Ein verbreiteter Typ von Stanzwerkzeug wird für Tiefziehoperationen verwendet. Dieses Werkzeug verwandelt flaches Blech in Komponenten mit erheblicher Tiefe, wie zum Beispiel Ölwanneböden oder innere Türpaneele. Der Prozess besteht darin, ein flaches Blechstück in das Werkzeug zu legen und es dann mit der Maschine in eine dreidimensionale Form zu ziehen. Zum Beispiel kann ein flaches Stahlblech in eine schalen- oder kastenförmige Gestalt gezogen werden. Diese Art von Werkzeug wird im Automobilbereich häufig zur Fertigung von Teilen mit komplexen Formen und Tieanfordernissen eingesetzt.

 

Abschneidwerkzeuge: Abschneidwerkzeuge dienen dazu, überflüssiges Material von geformten Teilen zu entfernen, was zu einem saubereren und ordentlicheren Erscheinungsbild führt. Sie werden normalerweise nach Zieh- oder Formvorgängen eingesetzt, um präzise Abmessungen sicherzustellen.

 

Durchstechwerkzeuge: Durchstechwerkzeuge erzeugen Löcher in Materialien, ähnlich wie beim Verwenden eines Lochers, aber auf Blech, um runde, quadratische und andere geformte Löcher zu produzieren. Sie werden weitgehend für Komponenten wie Rahmen und Klammern verwendet.

 

Durchstechwerkzeuge: Durchstechwerkzeuge erzeugen Löcher in Materialien, ähnlich wie beim Verwenden eines Lochers, aber auf Blech, um runde, quadratische und andere geformte Löcher zu produzieren. Sie werden weitgehend für Komponenten wie Rahmen und Klammern verwendet.

 

Flanschstanzwerkzeuge: Flanschstanzwerkzeuge formen durch einen Ziehprozess erhöhte Ränder um Löcher. Dieser Prozess wird im Allgemeinen verwendet, um die Stärke zu erhöhen oder eine nachfolgende Schweissung oder Verbindung zu erleichtern. Flanschstanzwerkzeuge werden häufig in Karosseriebaugruppen eingesetzt, um die Schweissbarkeit zu verbessern oder Kanten von Komponenten zu verstärken.

 

Nachformwerkzeuge: Nachformwerkzeuge führen eine "sekundäre Korrektur" an geformten Teilen durch, um eine höhere Formgenauigkeit zu erreichen. Zum Beispiel, wenn Sie eine Papierbox falten, aber die Kanten nicht scharf genug sind, kann ein Nachformwerkzeug sie weiter "eindrücken", um sie quadratischer und glatter zu machen. Diese Werkzeuge dienen hauptsächlich dazu, das Erscheinungsbild und die Maßgenauigkeit von Komponenten, insbesondere sichtbaren Teilen, zu verbessern.

Abschnitt 3: Die Struktur von Presswerkzeugen

Je nach Funktion und Anforderungen jedes Teils bestehen Presswerkzeuge hauptsächlich aus zwei Kategorien: Prozesteile und Strukturelemente.

• Prozesteile

1. Schlag- und Formteile: Teile, die während der Stanzprozesse direkt mit Materialen in Berührung kommen, wie Schlagteile (Schläge usw.) und Formteile (konkave Formen usw.), sowie Schlag- und Formhalterungen (Schlaghalterungen, Formhalterungen usw.) und Schlag- und Formträger (Schlagträger, Formträger usw.).

 

• Konstruktive Teile

Teile, die dazu dienen, Presswerkzeuge zu montieren, auszurichten und zu führen, wie obere und untere Formträger (obere Formträger, untere Formträger usw.), Formabstände (Formpolster usw.), Führungsteile (Führungspins, Büchsen usw.) und Positionierungsteile (Positionierungspins usw.).

 

Im Allgemeinen umfassen die Hauptstrukturelemente von Automobilpresswerkzeugen Folgendes:

 

 Oberer Formträger, unterer Formträger, Schlag, Form, konkave Form, Formhalterung, Positionierstopper, Austrittsmechanismus, Begrenzungsgerät, obere und untere Vorlagen, Schlag- und Formfestigungsplatten, Führungspin, Büchse, Führungsstab usw., sowie Sicherheitseinrichtungen, Kühlkanäle und andere spezielle Strukturen.

 

 

Kapitel 2: Fertigungswissen von Automobilformen

 

Abschnitt 1: Merkmale der Fertigung von Automobilformen

 

1. Hohe Qualitätsanforderungen an die Fertigung

 

Die Formenfertigung erfordert nicht nur eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit, sondern auch eine gute Oberflächenqualität der Bearbeitung. Im Allgemeinen sollten die Fertigungstoleranzen der Arbeits-teile der Formen auf ±0,01 mm begrenzt werden, wobei manche sogar eine Genauigkeit im Mikrometerbereich verlangen. Die Oberfläche der Form nach der Bearbeitung darf keine Defekte aufweisen, und die Oberflächenrauheit Ra der Arbeits-teile muss unter 0,4 μm liegen.

2. Komplexe Formen

Die arbeitenden Teile von Formen sind normalerweise komplexe zweidimensionale oder dreidimensionale gekrümmte Flächen, anstatt die einfachen geometrischen Formen, die in der allgemeinen Maschinenbearbeitung verwendet werden.

3. Hohe Materialhärte

Formen sind im Wesentlichen eine Art von Maschinenbearbeitungswerkzeug mit hohen Härteanforderungen. Sie bestehen normalerweise aus Materialien wie erhittem Stahlwerkzeug. Traditionelle Maschinenbearbeitungsverfahren können für solche Materialien oft sehr schwierig sein.

4. Einzelstückproduktion

Normalerweise erfordert die Fertigung einer geringen Anzahl von Presseteilen 3 bis 5 Formen. Die Formherstellung erfolgt im Allgemeinen als Einzelstückproduktion. Die Herstellung jeder Form muss mit dem Design beginnen und kann mehr als einen Monat oder sogar mehrere Monate dauern. Sowohl die Entwurfs- als auch die Fertigungszyklen sind relativ lang.

Abschnitt 2: Fertigungsprozess von Automobilformen

 Analyse des Stanzprozesses und Schätzung der Formwerkzeugproduktion

 

Beim Akzeptieren einer Formwerkzeugfertigungsaufgabe sollte zunächst eine Analyse des Stanzprozesses auf Basis der Produktzeichnungen oder physikalischen Proben durchgeführt werden. Bestimmen Sie die Anzahl der Formen, ihre Struktur und die Hauptbearbeitungsmethoden. Danach erfolgt eine Abschätzung der Form.

 

 1. Analyse des Stanzprozesses

 

Stanzung ist eine Bearbeitungsmethode, bei der mit Formen eine äußere Kraft auf Blanks angewendet wird, um plastische Deformation oder Trennung zu verursachen und thereby Werkstücke mit bestimmten Abmessungen, Formen und Eigenschaften zu erhalten. Die Anwendung von Stanzprozessen ist sehr weit verbreitet, da sowohl Metallbleche und -stangen als auch verschiedene nichtmetallische Materialien verarbeitet werden können. Da die Bearbeitung normalerweise bei Raumtemperatur durchgeführt wird, wird sie auch als Kaltdruck bezeichnet. Eine Analyse des Stanzprozesses wird durchgeführt, um basierend auf verschiedenen Parametern den optimalen Stanzprozess umfassend zu bestimmen.

 

Die Qualität des Stanzteilprozesses beeinflusst direkt die Qualität und den Kosten des Produkts. Ein Stanzteil mit gutem Prozess erfordert eine einfache Abfolge von Operationen, ist einfach zu verarbeiten, kann Rohmaterialien sparen, die Werkzeuglebensdauer verlängern und eine stabile Produktqualität gewährleisten.

 

Unter bestimmten Produktionsbedingungen können hochwertige, kostengünstige Teile hergestellt werden, um eine gute Produktivität zu erreichen. Beim Berücksichtigen des Stanzprozesses werden im Allgemeinen folgende Prinzipien beachtet:

 

(1)  Vereinfachen Sie die Produktionsabläufe so weit wie möglich, indem Sie die geringste Anzahl und die einfachsten Stanzoperationen verwenden, um die gesamte Verarbeitung des Teils abzuschließen und die Arbeitsproduktivität zu erhöhen.

(2) Sicherstellen der Stabilität der Produktqualität und Reduzieren der Ausschussrate.

(3) Vereinfachen Sie die Presswerkzeugstruktur so weit wie möglich und verlängern Sie die Lebensdauer des Presswerkzeugs.

(4) Erhöhe die Ausnutzungsrate von Metallmaterialien und versuche, die Vielfalt und die Spezifikationen der verwendeten Materialien zu reduzieren.

(5) Sicherstellen der Produktflexibilität und -austauschbarkeit.

(6) Teilentwurf sollte das Durchführen von Pressungsvorgängen erleichtern und die Produktionstechnisierung und -automatisierung unterstützen.

2. Formwerkzeugberechnung:

 

(1) Formwerkzeugkosten

Dies bezieht sich auf Materialkosten, Kosten für gekaufte Teile, Designkosten, Verarbeitungskosten, Montage- und Testkosten usw. Wenn nötig, umfasst es auch die Schätzung der Kosten für Werkzeuge und Verfahren, die in verschiedenen Fertigungsprozessen verwendet werden, wobei letztendlich der Kostenbetrag für die Formenherstellung bestimmt wird.

lieferzeit

Dies beinhaltet die Schätzung der Zeit, die für die Durchführung jeder Aufgabe benötigt wird, und die Festlegung des Lieferplans.

gesamtausdauer der Form

Dies bezieht sich auf die Schätzung der Lebensdauer einer Form bei einmaliger Nutzung sowie ihrer Gesamtlaufzeit nach mehreren kleineren Reparaturen (d.h. die natürliche Lebensdauer der Form ohne Unfälle).

(4) Produktmaterial

Dies bezieht sich auf die Leistung, Größe, Verbrauch und Ausnutzungsrate der für das Produkt vorgesehenen Materialien.

(5) Angewendetes Gerät

Kenntnisse über Leistung, Spezifikationen und Zusatzgeräte des für die Form angewendeten Geräts.

II. Formenentwurf

 

Beim Durchführen der Formenentwurfs ist es entscheidend, so viel Informationen wie möglich zu sammeln, sie sorgfältig zu studieren und dann mit dem Entwurf fortzufahren. Wenn man dies nicht tut, bedeutet dies, dass selbst wenn die entworfene Form eine exzellente Funktionalität und hohe Präzision aufweist, sie möglicherweise nicht den Anforderungen entspricht und der abgeschlossene Entwurf nicht optimal sein könnte. Die zu sammelnden Informationen umfassen:

 

1. Informationen aus dem geschäftlichen Bereich sind am wichtigsten, einschließlich:

① Produktionsmenge (monatlich und gesamtproduktion usw.);

② Einheitenpreis des Produkts;

③ Formpreis und Lieferzeit;

④Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials und Versorgungsmethoden usw.;

⑤Zukünftige Marktänderungen usw.;

 

2. Qualitätsanforderungen, Zweck des zu verarbeitenden Produkts und die Möglichkeit von Designänderungen, Formänderungen und Toleranzen;

 

3. Informationen aus der Produktion, einschließlich Geräteleistung, Spezifikationen, Betriebsmethoden und technische Voraussetzungen für die Nutzung der Form;

 

4. Informationen aus dem Formenherstellungsdepartment, einschließlich Verarbeitungsgeräte und technischer Kompetenzen usw.;

 

• Lieferbedingungen für Standardteile und andere gekaufte Komponenten usw.

III. Presswerkzeichnung

 

(1) Montagezeichnung

 

Sobald die Presswerkdesign- und Strukturplanung abgeschlossen sind, kann eine Montagezeichnung erstellt werden. Es gibt drei Methoden zur Erstellung von Montagezeichnungen:

 

① Der Frontansicht wird gezeichnet, um den oberen und unteren Teil des Presswerks im geschlossenen Zustand (am unteren Totpunkt) darzustellen, und der Ansicht von oben zeigt nur das untere Presswerkteil.

 

② Die Frontansicht zeigt die kombinierte Ober- und Unterkante, während die Topansicht die Hälfte von jedem zeigt.

 

③ Nach dem Zeichnen der kombinierten Frontansicht werden getrennte Topansichten der Ober- und Unterkante erstellt. Wähle die Methode, die am besten zur Formstruktur passt.

 

(2) Detailzeichnungen

 

Detailzeichnungen, basierend auf der Versammlungszeichnung, müssen alle Fügebeziehungen erfüllen und dimensionalere Toleranzen sowie Oberflächenrauheit enthalten. Einige benötigen möglicherweise technische Bedingungen. Normteile benötigen keine Detailzeichnungen.

IV. Prozessplanung und Anforderungen für die Formfertigung

 

(1) Prüfen Sie das Formwerkzeug und dessen Komponenten:  einschließlich Namen, Zeichnungen, Zeichnungsnummern oder Firmenproduktcodes, technischen Bedingungen und Anforderungen.

 

(2) Auswählen und Bestimmen der Rohlinge für alle Formwerkzeuggüte:  einschließlich Rohlingstyp, Material, Lieferzustand, Maße und technische Anforderungen.

 

(3) Aufbauen von Prozessreferenzen für die Formwerkzeugsherstellung, wobei diese mit den Designreferenzen vereinheitlicht werden sollen.

 

(4) Entwerfen und planen Sie den Fertigungsprozess für Formteilkomponenten:

 

① Analysieren Sie die strukturellen Elemente und die Bearbeitbarkeit der Formkomponenten;

 

② Bestimmen Sie die Bearbeitungsverfahren und -reihenfolge;

 

③ Wählen Sie Werkzeugmaschinen und Spannanlagen aus.

 

(5) Entwerfen und planen Sie die Montage- und Probformprozesse:

 

① Bestimme die Montage-Referenz;

 

② Bestimme die Montageverfahren und -reihenfolge;

 

③ Prüfe Standardteile und führe gegebenenfalls zusätzliche Bearbeitungen durch;

 

④ Führe die Montage durch und erstelle einen Probenschliff;

 

⑤ Führe eine Prüfung und Annahme durch.

 

(6) Legen Sie Fertigungszuschläge fest: E jeden Vorgang auf der Grundlage technischer Anforderungen und relevanter Faktoren, mit Verwendung von Tabellenkonsultationen mit Korrekturen oder erfahrungsbasierter Schätzung.

 

(7) Berechnen und setzen Sie die Prozessabmessungen und -toleranzen: (Ober- und Untergrenzabweichungen) für Formbauteile des Presswerkzeugs mittels Berechnung, Tabellenkonsultation oder nach erfahrungsbasierten Methoden.

 

(8) Wählen Sie Maschinen und Spannanlagen für die Prozesse aus.

 

(9) Berechne und setze Schnittparameter:  (Drehzahl, Schnelligkeit des Schneidens, Fütterungsrate, Tiefe des Einschnitts und Fütterungspässe) um die Bearbeitungsqualität zu gewährleisten, Effizienz zu steigern und Werkzeugverschleiß zu reduzieren.

 

• Berechne und setze Arbeitsstundennormen, um den Formenherstellungszyklus und die Zeit pro Prozess festzulegen:  Dies ist entscheidend für die Steigerung der Mitarbeitermotivation, die Verbesserung technischer Fähigkeiten und das Einhalten von Vertragsfristen.

V. NC, CNC Programmierung

 

Programmierschritte:

 

(1) Werkstückdesign

 

Nutzen Sie die hohe Automatisierung von CNC-Maschinen, um manuelle Eingriffe zu minimieren. Stellen Sie während der Bearbeitung eine gleichmäßige Spaltentfernung sicher, um Maschinen vibration zu reduzieren und deren Lebensdauer zu verlängern.

 

(2) Festlegung der Bearbeitungsverfahren

 

Shaoyis Ingenieure analysieren die Geometrie, Bearbeitbarkeit, Materialeigenschaften und technischen Anforderungen des Teils. Anschließend legen sie den optimalen Prozesspfad, die Maschinenwahl und die Bearbeitungsschritte fest.

 

(3) Werkzeugauswahl

 

Wählen Sie kosteneffektive, effiziente Werkzeuge basierend auf Werkstückgröße, Teilmaßen, Materialeigenschaften, Qualitätsanforderungen und Werkzeugbestand aus. Geben Sie die Werkzeugparameter in das UG-Programm ein und notieren Sie die Werkzeuge auf dem Programmbogen.

 

(4) Arbeitschrittunterteilung

 

Teilen Sie den Prozessplan in spezifische Arbeitschritte auf und definieren Sie die Aufgaben jedes Schritts.

 

(5) Bearbeitungspfadbestimmung

 

Definieren Sie den Bearbeitungsumfang und die Reihenfolge, um den Bearbeitungspfad zu bestimmen.

 

(6) Dimensionstoleranz-Design

 

Entwerfen Sie Dimensionstoleranzen auf Basis der Teilkomponentenqualitätsanforderungen.

 

(7) Auswahl der Schnittparameter

 

Entwerfen oder auswählen von Spann- und Werkzeugen. Definieren Sie Bearbeitungsmerkmale (z. B. Werkzeugsetzungspunkt, Werkzeugpfad, Geschwindigkeit, Tiefe, Schrittweite, Drehzahl). Wählen Sie Kühlmittel.

 

(8) Positionierungsdatum und Werkzeugauswahl

 

Für Teile mit speziellen Positionierungsanforderungen ein Positionierungsdatum entwerfen und Werkzeuge anpassen.

 

(9) Informationsgenerierung

 

Erstelle CNC-Werkzeugpfadprogramme, einschließlich Datenvorbereitung, Programmgestaltung und Fehlersuche. Dokumentiere die Bearbeitungsinformationen entsprechend dem Übertragungsmedium.

 

(10) Probenschneiden

 

Führe Probefräsen durch und überprüfe die Probestücke. Passe Programme an und ändere Parameter bei Bedarf, bis die Anforderungen erfüllt sind.

 

(11) Serienfertigung

 

Fräse offiziell Serienstücke mit dem genehmigten Progamm.

VI. Teilefräsen

 

(1) Die Fräserei verarbeitet große Teile gemäß Zeichnungen, Vorgängen und technischen Anforderungen.

 

(2) Die Montagewerkstatt fertigt kleine Teile gemäß Zeichnungen und Prozessanforderungen.

 

(3) Die Montagewerkstatt kennzeichnet, bohrt und montiert Einsätze auf die Basisplatte (Fixierung) entsprechend den Zeichnungen und Prozessanforderungen, sichert sie dann ab und sendet sie an die Fertigungswerkstatt.

 

(4) Die Fertigungswerkstatt führt Roh- (oder Halbfertig-) Bearbeitungen von Teilmerkmalen wie Form, Kontur, Löcher und Kanten gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen aus.

 

(5) Die Passier- und Einstellwerkstatt stutzt, demontiert, kennzeichnet und bohrt Teile gemäß Zeichnungen, Prozessen und Anforderungen.

 

(6) Die Montagewerkstatt bearbeitet kleine Teile (wie Hohl- und Rückenschneideteile) erneut gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen.

 

(7) Die Werkstatt für Feinbearbeitung fertigt Teillmerkmale wie Form und Kontur (nur für Ziehwerkzeuge) gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen ab.

 

(8) Nach der Nachbearbeitung überprüft die Werkstatt für Montage und Justierung auf unverarbeitete oder nicht konforme Bereiche. Wenn die Teile vollständig bearbeitet und konform sind, werden sie zur Wärmebehandlung geschickt.

 

(9) Wärmebehandlung

 

Gemäß Prozessanforderungen unterziehen sich die Teile einer Gesamt- oder Oberflächenwärmebehandlung (einschließlich Quenching, Annealing, Normalisieren, Rückschlagen, Schwarzen, Blauern, Carburizing, Nitriding, Salzbade, Aging und Flammschärfen). Dadurch wird der erforderliche HRC-Wert für das Werkzeug erreicht.

 

(10) Die Werkstatt für Montage und Justierung sendet wärmebehandelte Teile mit Zeichnungen zur Fertigbearbeitung in die Montagewerkstatt.

 

(11) Die Montagewerkstatt fertigt Maschinenteile (durch Oberflächen schleifen, Zylinderschleifen oder Elektroerosion) gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen ab.

 

(12) Die Werkstatt für Pass- und Einstellungsarbeiten montiert Einbausätze auf die Basisplatte (Fixierung), sichert sie und sendet sie gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen zur Bearbeitungswerkstatt weiter.

 

(13) Die Bearbeitungswerkstatt fertigt Teile (Form, Löcher, Kanten usw.) gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen ab und sendet sie dann zur Werkstatt für Pass- und Einstellungsarbeiten.

 

(14) Die Werkstatt für Pass- und Einstellungsarbeiten trimmt Merkmale und installiert Zubehör gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen, bis die Teile den Zeichenanforderungen entsprechen und die Pressformmontage abgeschlossen ist.

 

(15) Die Werkstatt für Pass- und Einstellungsarbeiten reinigt Formen, wendet Rostschutzöl und Farbe an und befestigt Namensschilder gemäß Zeichnungen, Prozessen und technischen Anforderungen, um alle Vorschiffsaufgaben und Formoptimierungsarbeiten abzuschließen.

 

(16) Die Zusammenbau ist das Verbinden von gefertigten Teilen zu einer vollständigen Form. Neben dem einfachen Anziehen von Teilen oder dem Einfügen von Doppelstiftnadeln erfolgt normalerweise während der Montageanpassung leichte Handbearbeitung oder Maschinenbearbeitung.

 

(17) Die Werkstatt für Passung und Justierung testet und trimmt Formen, bis qualifizierte Prozess-teile entstehen. Dies umfasst die Vorabannahme, Formänderungen und die endgültige Kundenannehmung.

 

• Die Werkstatt für Passung und Justierung führt die endgültige Reinigung, Anti-Rost-Behandlung, das Anstreichen und das Anbringen des Namensschildes durch, wodurch alle vor dem Versand und zur Vollendung der Form nötigen Arbeiten abgeschlossen werden.

VII. Formjustierung

 

Nach der Fertigung der Stanzform ist eine dynamische Präzisionsüberprüfung durch Probstanzen auf einer Presse unerlässlich. Diese Prüfung der Prozess-teile beim Probstanzen bewertet die Qualität der Formfertigung, identifiziert Probleme, beseitigt Mängel und stellt die Einhaltung der Teilkualitätsstandards sicher. Dieser Prozess, als Fertigungsanpassung bekannt, wird in der Regel von der Fertigungseinheit mit ihrer Probstanzanlage durchgeführt.

 

Sobald die Form dem Nutzeinheit übergeben wurde, unterscheidet sich die Presse in der Produktionslinie oft von der des Herstellereinheit, ebenso wie Umgebung und Bedingungen. Deshalb muss nach der Formübertragung eine Probepressung zur Annahme durchgeführt werden. Während dieses Prozesses wird die Form erneut unter Probepressungsbedingungen geprüft, um herstellungsbezogene Probleme zu identifizieren und zu beheben, um die Produktion qualifizierter gestanzter Produkte sicherzustellen. Dieser Prozess wird als Betriebsanpassung bezeichnet.

 

Herstellung und Betriebsanpassungen sind zwei wesentliche Aspekte der Probepressung von Stanzformen, zusammen bekannt als Stanzformanpassung. Dieser Prozess hilft dabei, Probleme bei der Fertigungsfähigkeit von Stanzteilen, dem Entwurf des Stanzprozesses, dem Design der Stanzform und der Herstellung der Stanzform zu identifizieren. Er ermöglicht auch die Sammlung umfangreicher Rohdaten und wertvoller praktischer Erfahrungen.

Abschnitt 3: Häufige Probleme bei der Formherstellung und -nutzung

 

1. Einfluss der Oberflächenqualität des Formwerkzeugs auf die Betriebsleistung

 

(1) Hohe Ra-Werte auf den arbeitenden Flächen von Schlag und Matrix erhöhen den anfänglichen Verschleiß der Lochmatrix und vergrößern die Lücken zwischen Schlag und Matrix.

 

(2) Erhöhte Ra-Werte auf den Führungsgehäuseflächen stören Ölfilme, was Reibung verursacht, während zu niedrige Ra-Werte zu „Kolben“ führen können, was die Oberflächenschäden beschleunigt.

 

(3) Hohe Ra-Werte verringern die Müdungsstärke. Zum Beispiel neigen Schlagflächen mit hohen Ra-Werten unter wechselnden Belastungen zu Spannungskonzentrationen und Rissbildung, was zur Müdigkeitsbeschädigung führt.

 

(4) Hohe Ra-Werte verringern die Korrosionsbeständigkeit. Korrosiv wirkende Medien sammeln sich in den Oberflächenmulden, was zu chemischer Korrosion führt, während die Spitzen anfällig für elektrochemische Korrosion sind.

 

2. Ursachen von Formriss

 

(1) Eine schlechte Qualität des Formmaterials führt dazu, dass er während der Bearbeitung anfällig für Bruch wird.

 

(2) Falsches Erhitzen und Tempern kann zu Verformungen führen.

 

(3) Unzureichende Flachheitsbearbeitung der Form führt zu Biegeverformungen.

 

(4) Unzureichende Formfestigkeit, zu kleiner Abstand zwischen den Schneiden und ein unvernünftiger Aufbau (z. B. fehlende Zwischenplatten) sind designbedingte Probleme.

 

(5) Draht EDM-Bearbeitung wurde unrichtig durchgeführt.

 

(6) Wahl der Pressmaschine ist unpassend, mit unzureichender Tonnage und Schneidkraft, oder die Form war zu tief eingestellt.

 

(7) Ineffiziente Materialentfernung aufgrund fehlender Demagnetisierung vor der Produktion oder Verstopfungen durch gebrochene Nadeln oder Federn während der Produktion.

 

3. Faktoren, die die Formenlebensdauer beeinflussen

 

(1) Stanzeinrichtung.

 

(2) Formenentwurf.

 

(3) Pressedurchführung.

 

(4) Formenmaterial.

 

(5) Heißbearbeitungsprozess.

 

(6) Qualitätsgeprägte Oberfläche.

 

(7) Oberflächenverfestigung.

 

• Richtige Nutzung und Wartung.

Abschnitt 4: Stanzteilproduktion für Automobilformen

 

autoscheiben-Teile  formen sind grundsätzlich in zwei Kategorien unterteilt: Trenn- und Umformprozesse, die von der Form, Größe, Genauigkeit, dem Material und der Produktionsmenge des Teils abhängen.

 

1. Trennprozesse

 

Diese Prozesse beinhalten das Anwenden von Spannung auf Metallplatten über dem Materialfestigkeitslimit, um Scherbruch und Trennung zu verursachen. Sie umfassen hauptsächlich:

① Ausstechen:  Verwendung einer Form um entlang einer geschlossenen Konturkurve zu schneiden, um Teile vom Blech zu trennen, wobei der herausgeschnittene Teil das gewünschte Stück ist.

② Lochstechen: Verwendung einer Form um entlang einer geschlossenen Konturkurve zu schneiden, um Teile vom Blech zu trennen, wobei der herausgeschnittene Teil Abfallmaterial ist und der verbleibende Teil das gewünschte Stück ist.

③ Scheren: Verwendung von Scheren oder einer Form, um Teile entlang einer offenen Konturkurve zu schneiden; oder teilweises Schneiden des Werkstücks ohne vollständige Trennung.

④ Abstutzen: Abstutzen der Kanten von geformten Teilen, um sie ordentlich zu gestalten oder sie entsprechend der Anforderungen zu formen.

 

2. Umformprozesse

 

Diese Prozesse beinhalten das Anwenden von Spannung auf Metallplatten über dem Ausdehnungsgrenzwert des Materials, um plastische Verformung hervorzurufen und die gewünschte Form zu erstellen. Sie umfassen hauptsächlich:

① Biegen: Verwendung eines Werkzeugs, um das Blech in die erforderliche Form zu biegen.

② Ziehen:  Formen von flachen Blechen zu verschiedenen hohlen Teilen, die entweder konstante Dicke oder Abziehen mit Verjüngung haben können.

③ Flanieren:  Einem Loch oder einer Platte einen Rand um den Rand herum bilden, um die Stärke zu erhöhen oder eine einfache Montage zu ermöglichen.

④ Wölben:  Durch Druck ein kleinteiliges hohles Teil, einen Rohr oder eine Platte von innen nach außen in eine größere Durchmesser-kurvenform ausbreiten.

⑤ Ausweitung und Verengung:  Umformverfahren, um den radialen Durchmesser eines hohlen oder rohrförmigen Werkstücks in einem bestimmten Bereich zu vergrößern oder zu verringern.

⑥ Kalibrierung:  Ein Hilfsumformverfahren, um geometrische Mängel an Blechteilen nach verschiedenen Umformverfahren oder Verzerrungen durch das Wärmebehandlung zu korrigieren und sicherzustellen, dass das Teil den Gestaltungsanforderungen an Form und Maßgenauigkeit entspricht.

Kapitel 3: Grundlagen der Automobilformwerkzeugeinstellung

 

Abschnitt 1: Arbeitsbereich von Formwerkzeugjustierern

 

Die Formjustierung umfasst die Verwendung von Handwerkzeugen, Bohrmaschinen und spezialisierten Formherstellungsgeräten. Durch technische Prozesse werden Aufgaben abgeschlossen, die maschinelles Fräsen nicht bewältigen kann. Sie montiert und debuggt auch gefertigte Teile zu qualifizierten Formprodukten gemäß dem Formmontageplan.

 

Um hochwertige Formen herzustellen, müssen Formjustierer folgendes tun:

 

(1) Sich mit der Formstruktur und den Prinzipien auskennen;

(2) Technische Anforderungen und Fertigungsprozesse von Formteilen und Standardkomponenten verstehen;

(3) Maschinelle und Montagemethoden für Formteile beherrschen;

(4) Kenntnisse über die Verwendung von Formmaschinen und die Installation von Formen haben;

(5) Wissen, wie man Formen debuggt;

(6) Geschick in der Wartung, Pflege und Reparatur von Formen besitzen.

Abschnitt 2: Formanpassungsprozess

Abschnitt 3: Fähigkeiten, die Formanpasser benötigen

 

1. Fähigkeit zum Lesen von Zeichnungen

Das Lesen von Zeichnungen ist grundlegend für Schablonenschlosser. Es beinhaltet hauptsächlich das Verstehen von Teilderivungen und Versammlungszeichnungen. Teilderivierungen spiegeln vor allem die Abmessungen der bearbeiteten Flächen, relative Positionen, Formtoleranzen und Bearbeitungsgenauigkeit wider. Versammlungszeichnungen zeigen hauptsächlich die relativen Positionen und Passgenauigkeiten zwischen den Teilen. Die Schabloneversammlung unterscheidet sich in der Praxis erheblich von der allgemeinen Versammlung gemäß der Versammlungszeichnung.

 

2. Bohrverarbeitung

Bohren wird für das Befestigen oder Positionieren von Schablonenstandardteilen, Einsätzen, Keilen usw. benötigt. Wichtige Aspekte des Bohrens umfassen:

Richtige Nutzung von Bohrmaschinen.

Bohrmeißel-Schärfen und der Einfluss der Schneidewinkeln auf die Bearbeitung.

Richtiges Festhalten des Werkstücks.

Einfluss von unterschiedlichen Materialien auf Drehzahl, Fütterungsrate und Schneidewinkel sowie Auswahl von Schneidköhlern.

Auswahl von Standarddurchmessern für Gewindestellen und richtige Verwendung von Bohrern.

Wartung und Sicherheitsvorkehrungen für Bohrmaschinen.

 

3. Schleifverarbeitung

Verwendung pneumatischer oder elektrischer Werkzeuge zum Schleifen von Formflächen.

 

4. Messeinheiten

Messeinheiten werden verwendet, um die tatsächlichen Abmessungen von Objekten oder zwischen Objekten zu messen. Gängige Werkzeuge umfassen Maßbänder, Stahllineale, Fühler, Schieblehren, Mikrometer, Tiefenmesser mit Nadeluhr und R-Maße. Die Zahlen in Klammern stellen die Genauigkeit der Messeinheiten dar.

 

5. Zusammenbau

Montage ist ein entscheidender Bestandteil der Formjustierung. Die Formmontage unterscheidet sich von der allgemeinen Montage. Die allgemeine Montage ist in der Regel statisch und erfolgt nach Montageskizzen. Im Gegensatz dazu ist die Formmontage größtenteils dynamisch und berücksichtigt Pressbedingungen sowie Verformungen nach der Wärmebehandlung. Zu den gängigen Arten gehören:

     Installation der Führungsscheiben des Formensockels: Stellen Sie sicher, dass die Führungsscheiben eng an der Referenzoberfläche liegen, finden Sie die relativen Positionen, markieren Sie die Lochmitte, bohren und fräsen Sie. Überprüfen Sie den Anpassungsgrad zwischen den Führungsscheiben und den Montageflächen. Nach der Installation überprüfen Sie den Spielraum zwischen den oberen und unteren Führungsscheiben des Formensockels (≤10 µm für äußere Führungen, ≤8 µm für innere Führungen).

    Installation von Heberstangen und Keilen: In drei Teile unterteilt: Montageschlitz, Gleitelement und Antriebssitz. Der Montageschlitz dient als Bezug. Das Gleitelement basiert auf dem Montageschlitz und der Antriebssitz basiert auf dem Gleitelement. Für die Punchpositionierung in Punch-und-Die-Werkzeugen mit Heberstangen (Keile) verwenden Sie CNC für die vorläufige Positionierung und passen Sie die seitlichen Spieldifferenzen am Presswerk ein.

    Der wirksame Kontakt zwischen den Führungsscheiben und den Montageflächen sollte über 80 % betragen. Seitenspiel der Führungsscheiben:  ≤3 µm (unter 500), ≤5 µm (über 500). Spalt der oberen Führungsplatte: ≤2 µm (unter 500), ≤3 µm (über 500). Sicherstellen einer reibungslosen Bewegung.

    Einbau der Schneidsteckereinlagen: Montieren und nach dem Hartlöten grob maschinen. Form und Hohlraum einschließlich Form und Spalt einstellen. Verwenden Sie Referenzflächen oder Diagonalpositionen für die Positionierung. Nach dem Einstellen fertig maschinen.

   Positionierung von Stempel und Schneidplatte in Lochern: Aufgrund kleiner Seitenräume (nur 3 µm) ist oft eine manuelle Positionierung am Presser nötig. Für zylindrische Stempel einen Punkt auf CNC finden; für nicht zylindrische Stempel zwei Punkte für die vorläufige Positionierung finden. Für eine präzise Positionierung Öltonne auf den Stempel und Rotblei auf die Schneidplatte auftragen, dann nach Pressetest Bohrungen verwenden.

Montage von Reststoffmessern: Ähnlich wie die Montage von Punches. Da Reststoffmesser nach dem Trimmen der Form und der Anpassung der Kavität erheblich verändert werden können, ist eine manuelle Positionierung üblich. Stellen Sie die Form auf den Pressen, richten Sie das Reststoffmesser mit der Kavität aus, kennzeichnen Sie die Position, bohren Sie, fädeln Sie und vervollständigen Sie die Positionierung. Die Elemente (4) und (5) verwenden einen Spielraum von 1,5 µm zwischen Schrauben und Löchern.

 

6. Anpassung

Die Einstellung ist ein Schlüsselprozess, um sicherzustellen, dass Formen qualifizierte Teile produzieren, die Leistung und Lebensdauer verbessern und genaue Parameter für die Fehlersuche bereitstellen. Sie überlappt oft mit der Montage. Bevor Sie eine Einstellung vornehmen, sollten Sie den Formtyp, die Struktur, die Teilform und die Referenzstandards verstehen. Die Einstellung umfasst statische (Passgenauigkeit, Oberflächenrauheit) und dynamische Einstellungen (Spalten von Führungselementen, Büchsen, Platten; Passgenauigkeit von Führungselementen, Keilen mit Montage- und Bezugsflächen; Spalten zwischen Schneidkavitäten und Druckringen; Spalten zwischen Einsätzen; Hubweg aller beweglichen Teile; Pressepressung; Einstellungen von Einsätzen, Abfallmessern; Filletübergangsoberflächen von Ziehformen; und Halte Kraft des Bleches). Faktoren, die Formen beeinflussen, umfassen:

A、 Passgenauigkeit: Eine schlechte Passung in Zieh- oder Umformwerkzeugen führt zu ungleicher Teildicke, Rissen, Wellungen oder ungenauen Größen. Eine schlechte Passung in Schneid-, Umform- oder Lochwerkzeugen führt zu Teilmisalignment, Kratzern oder Rissen.

B 、Oberflächenrauheit: Verursacht Oberflächenkratzer an Teilen. Eine hohe Rauigkeit in Ziehmatrizen erhöht den Ziehwiderstand, was zu Teilverschleiß oder -rissen führt. Die Oberflächenrauheit von Ziehmatrizeinlagen, Ziehrippen und Übergangsecken sollte 0,8 oder höher erreichen.

C 、Zwischenräume zwischen Standardteilen: Übermäßiger Zwischenraum verursacht Oberflächenverschleiß; unzureichender Zwischenraum führt zu Verschiebungen und verringert die Formwerkzeuglebensdauer.

D 、Ziehmatrizen-Druck: Übermäßiger Druck verursacht Teilriss oder -verdünnung; unzureichender Druck führt zu Wellenbildung. Bei Doppelwirkpressen kann übermäßiger äußerer Druck das Betreiben verhindern. Viele Faktoren beeinflussen die Teilkualität; Ursachen müssen umfassend analysiert und einzeln ausgeschlossen werden, wobei auf Erfahrung zurückgegriffen wird. Beim Anpassen der Passgenauigkeit dient die Nadel als Referenz. Nur Entschalen und Verbesserung der Oberflächenrauheit; kein Schleifen oder Formänderungen erlaubt.

 

7. Pressutzung

Formen verwenden hydraulische oder mechanische Pressen. Hydraulische Pressen werden normalerweise für Ziehwerkzeuge verwendet; mechanische Pressen für andere Werkzeuge. Beim Platzieren einer Form auf der Presse achte auf die Bewegung des Druckrings. Vermeide eine übermäßige nach unten justierung, um Schäden an der Form zu verhindern. Für mechanische Pressen verwenden Sie Positionierblöcke und Ölknete zur Positionierung und Überprüfung. Für Ziehwerkzeuge legen Sie den anfänglichen Druck gemäß dem Entwurf fest und passen ihn dann schrittweise an. Bevor Sie die Form auf die Presse stellen, überprüfen Sie Sauberkeit der Form, Schraubenfestigkeit, Vollständigkeit der zu debuggenden Teile und ordnungsgemäße Funktionsweise der Presse.

 

8. Sicherheitsvorkehrungen

Montage ist ein spezieller Beruf mit verschiedenen Sicherheitsrisiken. Halten Sie sich an das Prinzip "Sicherheit zuerst, Prävention vor allem". Gefahren umfassen Bohrmaschinen, Krane, Schleifmaschinen, Pressen, Lärm und rutschige Böden. Vermeiden Sie anderen schaden zu tun, selbst verletzt zu werden oder sich selbst zu schaden. Bleiben Sie wachsam und verbessern Sie Ihr Sicherheitsbewusstsein und -können.

 

9. Häufige Teilfehler

Hauptmängel umfassen Risse, Wellen, Schürfwunden, lokalisierte Verdünnung, Verformungen und Burrs. Die Ursachen sind zahlreich, wie die Rationalität des Designs, die Angemessenheit des Prozesses, die Materialstärke, die Oberflächenroughness des Forms, die Filar radii, die Passrate, die Flachheit und die Präzision der beweglichen Spielräume.