Einführung
Standard- und Schwanenhalsstempel gehören zu den beiden gängigsten Stempeltypen, die in der Blechbearbeitung zum Einsatz kommen. In einer Abkantpresse sind Stempel die oberen Werkzeuge, die die Kraft zum Biegen der Bleche ausüben. Da beide Stempel die Aufgabe haben, den Blechen ihre Form zu geben, weisen sie unterschiedliche Ausführungen auf, um den Anforderungen der Fertigung gerecht zu werden.
Die Auswahl der Stempel kann eine ziemliche Herausforderung darstellen, da sie sich unmittelbar auf die Biegequalität, die Standzeit der Werkzeuge und die Produktionseffizienz auswirkt. Zur Beurteilung der Biegeleistung stützen sich zahlreiche Fertigungsbetriebe auf die Maschinenspezifikationen. Allerdings spielt auch die Werkzeuggeometrie eine wesentliche Rolle.
Daher ist es wichtig, die Eigenschaften beider Stanzwerkzeuge (Standard und Gooseneck) zu verstehen. Dies kann den Herstellern helfen, ihre Produktivität zu steigern und kostspielige Produktionsprobleme zu vermeiden.
Die folgende Erörterung stützt sich auf das Verständnis der Unterschiede zwischen beiden. Dies wird Betreibern oder Herstellern dabei helfen, zu entscheiden, welche Variante für welchen Zweck verwendet werden soll.
Die Rolle von Abkantpressenstempeln beim Biegen von Blechen
Das in einer Abkantpresse eingesetzte obere Werkzeugteil wird als Abkantstempel bezeichnet. Beim Biegevorgang übt der Stempel eine Kraft auf das Blech aus und drückt es gegen die untere Matrize.
Die Form des Stempels wirkt sich direkt auf den Biegewinkel und den Biegeradius aus. Auch der Materialfluss, die Bauteilgeometrie und die Zugänglichkeit für das Werkzeug sind wichtige Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt.
Es gibt verschiedene Stanzwerkzeugausführungen, die je nach den Anforderungen beim Biegen eingesetzt werden können. Die Wahl eines ungeeigneten Stanzwerkzeugs kann zu ernsthaften Problemen führen. So kann es beispielsweise bei Bedienern von Abkantpressen oder bei Herstellern zu einer verminderten Biegegenauigkeit kommen. Außerdem kann dadurch die Auswahl an Blechteilen eingeschränkt werden, die durch Stanzen hergestellt werden können.
Was ist ein Standardstempel?
Bei Abkantpressen ist der Standardstempel eine häufig verwendete Stempelausführung. Genauer gesagt handelt es sich um ein Abkantpressenwerkzeug mit einem geraden, senkrechten Körper. Er wird für allgemeine Biegevorgänge (das Biegen von Blechen) verwendet.
- Eines der Hauptmerkmale dieses Stanzers ist, dass er mit verschiedenen Spitzenradien und -winkeln erhältlich ist.
- Die Konstruktion eines Standardstempels ist äußerst steif. Daher sorgt die Geometrie (Körperform) dieses Stempels für eine hohe Festigkeit und eine gute Kraftverteilung beim Biegen.
- Standardstanzer werden üblicherweise verwendet, um einfache Formen wie L- oder U-Formen in flachen Blechen zu stanzen.
- Außerdem wird sie dazu verwendet, Bleche in eine bestimmte Querschnittsform zu biegen.
- Auch in Schaltschränken, HLK-Komponenten und Industriegehäusen kommen Standardstanzteile in großem Umfang zum Einsatz.
Was ist ein Schwanenhals-Stanzer?
Ein Schwanenhals-Stempel weist hinter der Stempelspitze eine einzigartige, gebogene Form auf. Beim Biegevorgang sorgt die hohle, nach innen gewölbte Form für zusätzlichen Freiraum.
- Dank ihrer Konstruktion kann der Bediener komplexe Teile biegen. Dabei kommt es zu keinerlei Kollisionen zwischen dem Teil und dem Stempelkörper.
- Die Schwanenhals-Stanzwerkzeuge wurden speziell für den Einsatz mit Rücklaufflanschen und tiefen, kastenförmigen Teilen entwickelt.
- Schwanenhalsstempel eignen sich für mehrstufige Biegevorgänge. Zu den weiteren Merkmalen dieser Stempel gehört ein geringeres Risiko von Kollisionen.
- Stanzwerkzeuge finden bei der Herstellung von tiefen Gehäusen breite Anwendung. Diese Stanzwerkzeuge werden auch bei der Fertigung von Schaltschränken eingesetzt. Sie dienen zur Herstellung komplexer Halterungen und Gehäuse.
Wesentliche Unterschiede zwischen Standardstempeln und Schwanenhalsstempeln
Unterschiede im Design:
Der Hauptunterschied zwischen den beiden Werkzeugtypen liegt in ihrer Form.
- Die Konstruktion eines Standardstempels ermöglicht es ihm, hohen Biegebelastungen standzuhalten; der Grund dafür ist seine gerade Form. Zu den weiteren Merkmalen der Konstruktion eines Standardstempels gehört eine einfache Kraftübertragung. Er verfügt über die nötige Festigkeit, um einer Durchbiegung zu widerstehen.
- Andererseits bietet die Schwanenhals-Stanzkonstruktion eine verbesserte Zugänglichkeit. Beim Biegen sorgt das geschwungene Halsprofil für zusätzlichen Freiraum für das Werkstück. Bei Mehrfachbiegungen ist eine größere Flexibilität gegeben. Im Betrieb bietet der geschwungene Abschnitt Freiraum für geformte Flansche und gebogene Abschnitte.
Freiraum beim Biegen:
Einer der wichtigsten Aspekte bei der Auswahl eines Stempels ist der Freiraum. Hier, Unter „Spiel“ versteht man den Abstand, der beim Biegen zwischen dem Stempel und dem bereits gebogenen Metallteil entsteht..
Ein Standardstempel bietet nur begrenzten Freiraum. Da Standardstempel einen geraden Schaft haben, steht rund um den gebogenen Teil weniger Platz zur Verfügung. Daher ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass der gebogene Teil beim Formen der nächsten Biegung gegen den Stempelkörper stößt. Der Grund für den reduzierten Freiraum ist die Herstellung tiefer Kanäle oder die Bildung von Rücklaufbördel.
Andererseits schafft der Schwanenhals-Stempel mehr Platz um das Biegeteil herum. Da er einen gebogenen Körper hat, ist die Kollisionsgefahr (zwischen dem gebogenen Metallteil und dem Stempelkörper) geringer. Dies erleichtert die Herstellung tiefer Profile. Zudem erhöht sich die Flexibilität bei komplexen Biegeabläufen. Daher besteht in der Präzisionsfertigung eine hohe Nachfrage nach Schwanenhals-Stempeln.
Biegegenauigkeit:
Die richtige Stanztechnik kann eine hohe Biegegenauigkeit gewährleisten.
- Aufgrund der höheren strukturellen Steifigkeit des Standardstempels lassen sich damit grundlegende Biegevorgänge durchführen. Da die Durchbiegung des Werkzeugs geringer ist, eignet er sich zum Umformen einfacher, gerader Bleche. Hersteller können den Biegevorgang mit einem Standardstempel wiederholt durchführen.
- Andererseits verringert die zurückgesetzte Form des Schwanenhals-Stempels die Steifigkeit. Er eignet sich für schwierige Biegevorgänge.
Der Unterschied hinsichtlich Genauigkeit und Steifigkeit lässt sich jedoch mit modernen Werkzeugwerkstoffen minimieren.
Flexibilität in der Produktion:
- Hersteller verlangen zunehmend ein flexibles Produktionssystem, mit dem sich eine große Vielfalt an Produktdesigns herstellen lässt. Die Standard-Stanztechnik eignet sich am besten für die Großserienfertigung. Der Hauptgrund dafür ist ihre Fähigkeit, wiederholte Biegevorgänge auszuführen.
- Andererseits eignet sich die Schwanenhals-Stanzmaschine am besten für die Sonderanfertigung. Sie bewährt sich besonders bei kleinen Stückzahlen. Dank ihrer Fähigkeit, Mehrfachbiegungen durchzuführen, ist sie die ideale Wahl für komplexe Produktkonstruktionen.
Festigkeit und Haltbarkeit des Werkzeugs:
Die Standzeit der Werkzeuge wirkt sich direkt auf die Produktionskosten aus.
- Bei Verwendung eines Standardstempels ist das Verformungsrisiko geringer. Aufgrund seines geraden Profils weist er daher eine gute Beständigkeit gegen Biegespannung auf.
- Ein Schwanenhalsstempel zeichnet sich zwar durch eine hohe Haltbarkeit bei komplexen Bearbeitungsaufgaben aus, doch ist eine richtige Auswahl der Belastung erforderlich, um die Standzeit des Werkzeugs zu maximieren.
Kostenaspekte:
Die Komplexität der Konstruktion wirkt sich auf die Höhe der Investitionen in den Werkzeugbau aus.
- Standardstanzer sind kostengünstiger in der Herstellung. Sie sind auf dem Markt weit verbreitet. Der Hauptvorteil liegt in den geringeren Kosten für den Austausch.
- Zwar sind die Anschaffungskosten für die Schwanenhals-Stanzwerkzeuge höher, doch ist zur Herstellung des vertieften Profils eine zusätzliche Bearbeitung erforderlich. Dies erhöht die Werkzeugkosten.
Die Wahl zwischen Standard- und Schwanenhals-Stanze
- Verwenden Sie für einfache Biegungen einen Standardstanzer. Verwenden Sie für die Herstellung tiefer Kästen einen Schwanenhalsstanzer.
- Ein Standardstanzwerkzeug ist eine gute Wahl für die Großserienfertigung. Es eignet sich am besten für die Bearbeitung einfacher Teilegeometrien. Für die Herstellung komplexer Gehäuse ist ein Schwanenhals-Stanzwerkzeug die ideale Wahl.
- Wenn höchste Steifigkeit erforderlich ist und die Werkzeugkosten im Vordergrund stehen, ist ein Standardstempel die bessere Wahl. Und wenn Rücklaufkragen hergestellt werden müssen, ist ein Schwanenhalsstempel die bessere Wahl. Er eignet sich gut, um Kollisionen mit dem Werkstück zu vermeiden.
Schlussfolgerung
Die vorstehenden Ausführungen sollen den Herstellern dabei helfen, das richtige Werkzeug für den Einsatz auf Abkantpressen auszuwählen. Beide Werkzeuge haben ihre jeweiligen Stärken und Anwendungsbereiche, sodass keines der beiden Werkzeuge dem anderen überlegen ist. Die richtige Wahl hängt von den Anforderungen an den Biegevorgang ab. Auch die Geometrie der Bauteile und das Produktionsvolumen sind wichtige Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt.