Werkzeugwahl

Beschichtungsvarianten zur Reduzierung von Aufbauschneiden

Stempel werden für unsere Kunden generell aus einem speziell gehärteten pulvermetallurgischen Stahl für hohe Beanspruchung hergestellt.

Weiterhin legen wir sehr großen Wert auf einen hochwertigen Härteprozess mit mehrmaligem Anlaßverfahren und anschließendem Tiefkühlen. Somit wird am Werkzeug eine sehr hohe Härte bei hervorragender Zähigkeit gewährleistet.

Gepaart mit modernen Bearbeitungsverfahren (Schleifen der Stempelschneidteile mit besonderen Schleifscheiben) können wir somit sicherstellen, dass die große Bandbreite von verschiedenen Blechmaterialien von weicher Alu-Knetlegierung über Normalstahl und VA-Blech bis zu Federbandstählen mit bis zu 1.600 N/mm² Zugfestigkeit gestanzt werden kann. Eine hohe Stempelhärte sowie hervorragende Schleifoberfläche sind auch wichtig, um dem Problem der Aufbauschneiden zu begegnen.

Versuche haben gezeigt, dass die bekannte TICN Beschichtung eine durchaus erfolgreiche Schicht für Standzeiterhöhungen (besonders bei VA-Blechen) bietet, jedoch dem Problem der Aufbauschneiden nur wenig entgegenwirkt. Aufbauschneiden zeigen sich aber besonders beim Bearbeiten von

• verzinktem Stahlblech
• Alublech
• Kupferblech

Nach speziellen Testversuchen haben sich folgende Beschichtungen als erfolgreich herausgestellt:

TICN (für VA Bearbeitung)	A-MAX (für Trockenbearbeitung im Aluminiumblech)	C-MAX (für Kupferverarbeitung)	T-MAX (zum Bearbeitung von verzinktem Blech/Zincor)

Standzeiten / Werkzeuglebensdauer

Seit nun ca. 30 Jahren werden von uns Kundeninformationen gesammelt, die Rückschlüsse auf Standzeiten erlauben. Wir können Ihnen heute diese Datensammlung zur Verfügung stellen, die es Ihnen erleichtern soll, zu einer besseren Einschätzung der Werkzeuglebensdauer zu kommen.

Aufgebaut ist die Grafik als empfohlener Nachschliff nach entsprechenden Hubzahlen, da die Stempel je nach Maschinenbauart (Werkzeugsystem) unterschiedlich weit nachgeschliffen werden können. Jedoch soll Ihnen die Grafik auch verdeutlichen, dass es beim Stanzprozess enorm viele Einflussfaktoren gibt, die sich unter Umständen sehr stark auf die Erhöhung, aber auch auf die Verringerung der Standzeiten auswirken können.

Voraussetzung für die Verwendung der Daten ist natürlich eine neuwertige und optimal eingerichtete Stanzmaschine mit stabilem C- oder O-Rahmen.

Nachfolgend finden Sie ein Beispiel, um einen Einblick zu geben, wie sich die verschiedenen Einflußfaktoren auswirken können:

Gegeben: Quadratstempel; t = 2.0 VA; Nibbeln; Stanzgeschwindigkeit > 300 Hübe;
Eine Berechnung kann hier je nach Faktor unterschiedlich ausfallen:

Nimmt man den kleinsten Faktor (Sicherheitsberechnung):

Nimmt man den größten Faktor:

Werkzeuge mit Richtwirkung

Will man ein Lochblech herstellen, tritt durch die engen Lochabstände enormer Blechverzug auf. Eine Patentlösung dagegen gibt es zwar nicht, jedoch sind entsprechende Gegenmaßnahmen möglich.
Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass:

• die richtige Wahl des Schnittspiels getroffen wird
• scharf geschliffene Werkzeuge verwendet werden
• mit aktivem Abstreifer bzw. mit gefedertem Niederhalter gearbeitet wird.

Sollte all dies trotzdem kein zufriedenstellendes Ergebnis bringen, besteht noch die Möglichkeit, Werkzeuge mit Richtwirkung einzusetzen. Es handelt sich hierbei um ein Werkzeug mit balliger Auflagefläche:

Abstreifer ist konkav gearbeitet. (Achtung: nur aktiv einzusetzen)

Auswirkung:
Bei jedem Stanzhub wird die Blechtafel vorgespannt und entgegen der üblichen Verformung gerichtet.

Maximale Senktiefe bei Ansenkungen

Senkungen können in Blechtafeln eingeprägt werden (z.B. für Senkschrauben). Allerdings gibt es dabei auch Verschiedenes zu beachten:

	1. Materialverformung Um eine Senkung durch Umformen (Materialverformung) vornehmen zu können, muss mit einemvorgebenen Stanzdurchmesser vorgelocht werden. Dieser Vorstanzdurchmesser ist in der Regel größer als die fertige Durchgangsbohrung. 2. Technische Richtwerte bei 90° Senkungen: Alublech:   mind. 0,25 mm zyl. Anteil oder Senktiefe max. 90% von s Stahlblech:   mind. 0,25 mm zyl. Anteil oder Senktiefe max. 80% von s VA-Blech:   mind. 0,55 mm zyl. Anteil oder Senktiefe max 66% von s
	3. Sollte die Kopfhöhe der Senkschraube höher sein als die Blechstärke, bestehen zwei Möglichkeiten, um die Senkung trotzdem zu realisieren: größere Durchgangsbohrung als die DIN bzw. ISO vorgibt. Es ist allerdings zu beachten, dass die Kopfauf-lagefläche verkleinert wird und dadurch die Festigkeitsberechnung neu zu definieren ist. das Blech wird durchgeformt, um ein theoretisch dickeres Blech zu erhalten. Zu beachten ist hierbei, dass sich ein Napf auf der Unterseite der Blechtafel ergibt, was sich störend auf die weitere Verarbeitung auswirken kann.

Probleme mit Stanzbutzen

Sollten Probleme auftreten, dass Stanzbutzen nach oben gezogen werden, z.B. bei Maschinen ohne Absaugung oder beim Stanzen aus der Umformlage (ausgeschaltete Absaugung), bestehen spezielle, werkzeugtechnische Möglichkeiten, dies zu verhindern.

	1. Stempel mit Gummiabdrückstifte
	2. Dachschliff oder innenliegender Dachschliff
	3. Matrizen in Druckpunktausführung a) slug-stop PASS Matrizen werden in der Standardausführung als slug-stop Version (ohne Aufpreis) gefertigt. Dies bedeutet, dass der obere Bereich der Schneidteilausführung mit einem negativen Winkel produziert wird. Somit wird der Stanzbutzen am kompletten Umfang in der Matrize festgehalten. Jedoch ist dies nicht zu empfehlen bei: Konturen kleiner 4 mm Schnittspiele kleiner/gleich 0,1 mm
	b) slug-snap Als Alternative bieten wir die slug-snap Version (mit Aufpreis) an. Dabei werden spezielle Haltenasen in die Matrize eingearbeitet, die den Stanzbutzen punktuell (sicherer als die slug-stop Version) festklemmen. Auch für Konturen kleiner 4 mm sehr gut geeignet.

Kratzerarme Bearbeitung: Polieren, Bürsten, Klebepads

Häufig ist es ein Problem, dass die Matrize Verkratzungen an der Blechunterseite hervorruft. Von Seiten der Blechlieferanten gibt es natürlich die Möglichkeit, folienbeschichtete Bleche zu verwenden. Allerdings gibt es auch im Werkzeugbereich Möglichkeiten, die Verkratzungen zu minimieren.

	1. Polieren der Matrize Hierbei wird die Oberfläche sowie die Auflaufschräge poliert. Außerdem wird ein großer Übergangsradius von Auflaufschräge zur Oberfläche angedreht und poliert.
	2. Zwischenringe oder Matrizen mit Bürsteneinsatz Dabei wird der Zwischenring mit einem Bürstenring bzw. mit mehreren Bürstenkörpern bestückt, um das Blech immer über die Matrizenschneidkante zu heben.
	3. Verwendung von Klebepads Mit einer Spezialkunststofffolie, die direkt auf die Matrize, Abstreifer oder den Zwischenring geklebt werden können und in verschiedenen Varianten erhältlich sind, werden Verkratzungen minimiert.

Kratzerarme Bearbeitung mit Umformwerkzeugen

Passungen durch Stanzen herstellen

Das Stanzen von Passungen ist in allen Blechmaterialien möglich (nicht für VA-Bleche!).

	1. Stanzvorgang Erstellung des Vorstanzloches mit Standardwerkzeug
	2. Kalibrieren Kalibrieren (Nachstanzen) mit eingeengtem Schnittspiel und beschichtetem Stempel