Metallstanzen ist ein Kaltumformungsprozess, bei dem Gesenke und Stanzpressen verwendet werden, um Bleche in verschiedene Formen zu bringen. Flache Blechstücke, die typischerweise als Rohlinge bezeichnet werden, werden in eine Blechstanzpresse eingeführt, die ein Werkzeug und eine Formfläche verwendet, um das Metall in eine neue Form zu bringen. Produktionsstätten und Metallhersteller, die Stanzdienstleistungen anbieten, platzieren das zu stanzende Material zwischen den Stanzabschnitten, wo der Einsatz von Druck das Material in die gewünschte endgültige Form für das Produkt oder die Komponente formt und schert.
Arten von Stanzvorgängen
Der progressive Stanzprozess verwendet eine Folge von Stanzstationen. Eine Metallspule wird in eine Hubstanzpresse mit Folgeverbundstanzwerkzeugen eingeführt. Die Matrize bewegt sich mit der Presse, und wenn sich die Presse nach unten bewegt, schließt sich die Matrize, um das Metall zu stanzen und das Teil zu formen. Wenn sich die Presse nach oben bewegt, bewegt sich das Metall horizontal zur nächsten Station. Diese Bewegungen müssen genau ausgerichtet sein, da das Teil noch mit dem Metallband verbunden ist. Die letzte Station trennt das neu gefertigte Teil vom Rest des Metalls. Das Folgeverbundstanzen ist ideal für große Auflagen, da die Werkzeuge lange halten, ohne beschädigt zu werden, und der Prozess sehr wiederholbar ist. Jeder Schritt im Prozess führt einen anderen Schnitt-, Biege- oder Stanzvorgang am Metall durch, wodurch nach und nach die gewünschte Form und das gewünschte Design des Endprodukts erreicht werden. Es ist auch ein schnellerer Prozess mit einer begrenzten Menge an Ausschuss.
Das Transferstanzen ähnelt dem Folgeverbundstanzen, jedoch wird das Teil früh im Prozess von der Metallstrecke getrennt und durch ein anderes mechanisches Transportsystem, beispielsweise ein Förderband, von einer Stanzstation zur nächsten transportiert. Dieses Verfahren wird normalerweise für größere Teile verwendet, die möglicherweise an verschiedene Pressen übertragen werden müssen.
Das Vier-Schiebe-Stanzen wird auch als Mehr-Schiebe- oder Vier-Wege-Stempeln bezeichnet. Diese Technik eignet sich am besten für die Herstellung komplexer Komponenten mit zahlreichen Biegungen oder Verdrehungen. Es verwendet vier Gleitwerkzeuge anstelle eines vertikalen Schlittens, um das Werkstück durch mehrfache Verformungen zu formen. Zwei Schlitten oder Stößel schlagen horizontal auf das Werkstück, um es zu formen, und es werden keine Matrizen verwendet. Eine Mehrschieberprägung kann auch mehr als vier bewegliche Schieber aufweisen.
Das Vier-Schieber-Stanzen ist eine sehr vielseitige Art des Stempelns, da an jedem Schieber unterschiedliche Werkzeuge angebracht werden können. Es hat auch relativ niedrige Kosten und die Produktion ist schnell.
Feinstanzen, auch als Feinkantenstanzen bekannt, ist wertvoll, um eine hohe Genauigkeit und glatte Kanten bereitzustellen. Das Feinschneiden wird normalerweise auf einer hydraulischen oder mechanischen Presse oder durch eine Kombination der beiden durchgeführt und besteht aus drei verschiedenen Bewegungen:
Feinstanzpressen arbeiten mit höheren Drücken als bei herkömmlichen Stanzvorgängen, daher müssen Werkzeuge und Maschinen unter Berücksichtigung dieser höheren Betriebsdrücke konstruiert werden.
Die durch Feinstanzen hergestellten Kanten vermeiden Brüche, wie sie mit herkömmlichen Werkzeugen hergestellt werden, und die Oberflächenebenheit kann die von anderen Stanzverfahren erreichende übertreffen. Da es sich um eine Kaltfließpresstechnik handelt, ist das Feinschneiden ein einstufiger Prozess, wodurch die Gesamtherstellungskosten gesenkt werden.
Materielle Überlegungen
Die Wahl der verwendeten Metallstanzmaterialien hängt von den gewünschten Eigenschaften des fertigen Stücks ab. Das Stanzen ist als Herstellungsprozess nicht nur auf Metalle beschränkt – es gibt zahlreiche Metallstanzmaterialien, die durch Stanztechniken verarbeitet werden können, wie Papier, Leder oder Gummi, aber Metalle werden bei weitem am häufigsten verwendet.
Im Allgemeinen neigen Metalle dazu, ihre Verformbarkeit und Duktilität nach dem Stanzen beizubehalten. Diejenigen, die in Präzisionsstanzteilen verwendet werden, reichen normalerweise von weicher bis mittlerer Härte und haben einen niedrigen Fließkoeffizienten. Einige der üblichen Metalle und Metallarten, die durch Stanzen hergestellt werden, umfassen:
Eisenmetalle werden häufig in Stanzvorgängen verwendet, da sie aufgrund ihres geringen Kohlenstoffgehalts zu den kostengünstigsten verfügbaren Optionen gehören, was zu niedrigen Produktionskosten pro Einheit führt.
Bei der Durchführung von Blechstanzvorgängen müssen mehrere wichtige Faktoren und Konstruktionsüberlegungen berücksichtigt werden.
Abschlussarbeiten
Zu den Produktionsvorgängen nach dem Stanzen kann gehören, dass das gestanzte Produkt Entgratungs-, Gewindeschneid-, Reib- und Senkbohrprozesse durchläuft. Diese ermöglichen das Hinzufügen anderer Teile zu einem gestanzten Teil oder das Korrigieren von Unvollkommenheiten in der Oberfläche oder das Entfernen scharfer Kanten, die die Sicherheit beeinträchtigen können.
Entgraten beinhaltet das Entfernen von Schnittgutsplittern, die nach Abschluss des Stanzvorgangs auf dem Werkstück verbleiben. Scharfe Kanten müssen möglicherweise geschliffen werden, um Grate zu entfernen, oder müssen umgebördelt werden, um eine geglättete Kante zu erzeugen und die Gratkante zur Innenfalte zu leiten, wo sie keine Verletzungen verursacht oder kosmetisch auffällt.