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Beim Metallstanzen handelt es sich um ein Kaltumformungsverfahren, bei dem Blech durch Matrizen unter hohem Druck geformt wird, um daraus Teile mit unterschiedlich komplexen Geometrien zu erzeugen. Diese Technologie wird in Branchen wie der Automobil-, Elektronik-, Haushaltsgeräte- und Luft- und Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt und ist ein wichtiges Fertigungsverfahren für hohe Effizienz, Präzision und Massenproduktion .

Dieser Artikel stellt systematisch die wichtigsten Arten des Metallstanzens , den Prozessablauf, gängige Matrizen und die verwendbaren Materialien vor. Außerdem wird erläutert, wie Sie professionelle Metallstanzdienste auswählen, damit Sie bei Ihren Konstruktions- und Herstellungsprozessen fundiertere Entscheidungen treffen können.

Was ist Metallprägen?

Beim Metallstanzen wird Blech mithilfe einer Stanzmaschine und spezieller Matrizen plastisch bearbeitet, um Teile in der gewünschten Form und Größe herzustellen. Eine Stanzmaschine treibt die Matrize mithilfe mechanischer Kraft an und führt verschiedene Vorgänge aus, darunter Schneiden, Biegen , Strecken und Stanzen.

Das Stempelsystem besteht im Wesentlichen aus:

• Rahmen: Stützt die gesamte Pressenstruktur;
• Gleiten: Ermöglicht eine Hin- und Herbewegung auf und ab;
• Matrize: Das Kernwerkzeug, das die Form des Teils bestimmt;
• Zuführung: Führt das Material automatisch in die Arbeitsstation ein.

Welche Arten von Metallstanzverfahren gibt es?

1. Folgeverbundstanzen

Beim Folgestanzen wird Blech zugeführt. Es wird in eine Presse eingelegt und durchläuft dann einzelne Stationen, die jeweils spezifische Metallbearbeitungsprozesse wie Schneiden, Biegen und Stanzen durchführen. Während des gesamten Prozesses bleibt das Blech an seinem Grundband befestigt und bewegt sich über ein Fördersystem in der Form.
An jeder Station wird das Werkstück durch eine Form geformt und anschließend zur nächsten Station weitergeleitet. Nach Abschluss aller Arbeitsschritte wird die Presse angehoben und die Platten horizontal bewegt, wodurch die Teile schrittweise geformt werden. An der letzten Station wird das fertige Teil aus dem Blech ausgeworfen. Die Merkmale dieses Prozesses sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

2. Transferstempeln

Beim Transferstanzen wird das Werkstück zunächst vom Blech getrennt und anschließend von einer Station zur nächsten transportiert. Dadurch kann das getrennte Material auf verschiedene Pressen übertragen werden, sodass Hersteller verschiedene Teile gleichzeitig produzieren können.
Das Transferstanzen eignet sich ideal für die Formung großer Teile. Da das Teil vom Metallsubstrat getrennt ist, kann der Stempel tief eindringen, ohne andere Vorgänge zu beeinträchtigen. Dies macht es ideal für Tiefziehanwendungen. Darüber hinaus ist es auch für Prozesse mit mehreren Zwischenschritten von Vorteil, da eine frühzeitige Trennung der Komponenten die Gesamteffizienz steigern kann. Die Merkmale dieses Verfahrens sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

3. Vier-Schlitten-Stempeln

Beim Vierblock- oder Mehrschlittenstanzen wird der Schlitten horizontal positioniert und auf das Werkstück zu bewegt. Dieser Prozess unterscheidet sich vom konventionellen Stanzen durch einen Abwärtshub der Presse. Jeder Schlitten einer Mehrschlittenpresse ist mit einem Werkzeug ausgestattet, das gleichzeitig Biege-, Dreh-, Schneid- oder Formvorgänge in horizontaler Richtung ausführen kann. Mehrschlittenpressen können mit mehr als vier beweglichen Schlitten ausgestattet sein. Das Vierschlittenstanzen eignet sich besonders für die Herstellung komplexer und mehrfacher Biegungen, Biegungen über 90 Grad und die Formung zylindrischer Teile. Zu den Merkmalen des Vierschlittenstanzens gehören:

4. Zeichnen und Stanzen

Tiefziehen ist ein beliebtes Metallumformungsverfahren, das sich besonders für die Herstellung von Dosen, Zylindern und anderen Tiefraumteilen eignet. Beim Tiefziehen wird ein Blech auf den Haltering der Matrize gelegt und anschließend mit einem Stempel in die Matrize gedrückt, um eine formähnliche Form zu bilden. Da die Tiefe des zu formenden Teils in der Regel größer als sein Durchmesser ist (mindestens doppelt so groß), wird dieser Vorgang als Tiefziehen bezeichnet. Durch Druck auf das Werkstück und die Einwirkung des Schmiermittels können der Materialfluss und der Umformungsprozess gesteuert werden, um das gewünschte Raumteil zu erhalten. Die Eigenschaften des Tiefziehens und Stanzens sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Was sind die wichtigsten Schritte im Metallstanzprozess?

DiesDer Metallstanzprozess ist ein Prozess. Durch eine Form wird Kraft auf das Metallmaterial ausgeübt, um die Plastizität zu verformen und die gewünschte Form und Größe zu erhalten. Hier sind die sieben Schritte des Metallstanzprozesses:

Schritt 1: Entwerfen Sie die Form und erstellen Sie einen Prototyp

Zunächst werden Struktur und Größe der Form anhand von Größe, Form, Material und anderen Faktoren des Produkts durch Berechnung und Simulation bestimmt. Die Konstruktion der Form bildet die Grundlage des Stanzprozesses und bestimmt Form und Qualität des Endprodukts. Anschließend wird anhand der entworfenen Formzeichnungen der eigentliche Formprototyp für die anschließende Stanzproduktion hergestellt.

Schritt 2: Schneiden Sie den Metallrohling

Wählen Sie zunächst geeignete Metallmaterialien zum Stanzen aus, z. B. Stahlblech, Aluminiumblech usw. Anschließend wird das ursprüngliche Blech oder der Metallstreifen auf die gewünschte Größe für die weitere Verarbeitung zugeschnitten. Dieser Schritt wird normalerweise mit Werkzeugen wie Messern oder Scheren durchgeführt.

Schritt 3: Metall in die gewünschte Form drücken

Der zugeschnittene Metallrohling wird in die Zuführvorrichtung der Stanzmaschine eingelegt, und das Metall wird durch diese in die Matrize geführt. Der Druck des Stempels bewirkt dann, dass das Metall durch Stempel und Matrize auf der Matrize geformt wird. Dieser Schritt ist das Herzstück des Stanzprozesses. Durch die präzise Konstruktion der Form und die präzise Steuerung der Stanzmaschine können Metallteile in der gewünschten Form und Größe hergestellt werden.

Schritt 4: Überschüssiges Material abschneiden

Gestanzte Teile müssen häufig zugeschnitten und geformt werden, um Grate, Risse und andere Defekte zu entfernen, die während des Stanzvorgangs entstehen. Dieser Schritt kann mit Geräten wie Abrichtwerkzeugen oder Schleifmaschinen durchgeführt werden.

Schritt 5: Wärmebehandlung des Teils (falls erforderlich)

Je nach Material und Leistungsanforderungen des Teils kann eine Wärmebehandlung erforderlich sein, beispielsweise Abschrecken, Anlassen usw. Durch eine Wärmebehandlung können die Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Teilen verbessert werden, um bestimmte Nutzungsanforderungen zu erfüllen.

Schritt 6: Oberflächenbehandlung bzw. Beschichtung

Um die Korrosionsbeständigkeit oder die Ästhetik von Teilen zu verbessern, kann eine Oberflächenbehandlung wie Galvanisieren, Lackieren, Beschichten usw. erforderlich sein.

Schritt 7: Qualitätskontrolle und Inspektion

Nach Abschluss der Stanzproduktion wird die Qualität der Teile umfassend geprüft, um sicherzustellen, dass Größe, Oberflächenqualität und physikalische Eigenschaften der Teile den Konstruktionsanforderungen entsprechen. Je nach Qualitätsbedingungen werden entsprechende Verbesserungsmaßnahmen ergriffen, um die Effizienz und Qualität des Stanzprozesses zu verbessern.

Welche Arten von Metallstanzwerkzeugen werden verwendet?

Einzelstempelmatrizen

Eine einzelne Matrize besteht aus einer Matrize und einer Matrize oder mehreren Matrizen und mehreren Matrizen. Jeder Stempel wird nur mit einem Stempel oder einer Formbildung hergestellt, da seine Struktur und Funktion für einen bestimmten Prozess entworfen und hergestellt sind und nicht in anderen Prozessen verwendet werden können. Es wird typischerweise für die Produktion kleiner bis mittlerer Stückzahlen verwendet, insbesondere wenn häufige Änderungen der Stanzposition oder -form erforderlich sind. Es kann während des Produktionsprozesses flexibel angepasst und ausgetauscht werden, und die Herstellungskosten sind gering. Es eignet sich für die Herstellung kleiner Chargen von Metallstanzteilen mit einem relativ einfachen Verfahren.

Vor- und Nachteile von Einstempelmatrizen

Progressiv

Ein Folgeverbundwerkzeug, auch Folgeverbundwerkzeug genannt, ist eine Art Kaltprägewerkzeug, das einen Streifen Stanzrohmaterial in einem einzigen Prägehub verarbeitet und mehrere verschiedene Stationen nutzt, um mehrere Prägevorgänge gleichzeitig auf einem Satz von Werkzeugen durchzuführen. Jeder Prägevorgang des Werkzeugs ist abgeschlossen. An einem Punkt bewegt sich der Streifen um eine feste Distanz und das Stanzteil wird schrittweise in einem kontinuierlichen Werkzeug geformt. Kontinuierliches Formen ist ein prozessintensives Verfahren, das beschnitten, geschnitten, gerillt, gestanzt, plastisch verformt und gestanzt werden kann. Dieser Vorgang wird auf der Form durchgeführt.

Vor- und Nachteile von Folgeverbundwerkzeugen

Verbundformen

Eine Verbundmatrize ist eine Stanzform, bei der das innere Loch und die äußere Form gleichzeitig an derselben Station der Matrize bearbeitet werden (mehrere Stanzvorgänge können gleichzeitig in einem Hub durchgeführt werden). Mehrere Prozesse können in einem einzigen Stanzvorgang abgeschlossen werden, einschließlich mehrfachem Stanzen oder Formformen. Das Mehrprozessdesign kombiniert bis zu einem gewissen Grad die Vorteile von Einzelmatrize und Folgeverbundmatrize.

Vor- und Nachteile von Verbundformen

Übertragen

Das Transferstanzen ähnelt dem Folgeverbundstanzen, wobei die Teile jedoch über ein mechanisches Transfersystem von einer Station zur anderen transportiert werden. Es wird hauptsächlich verwendet, wenn das Teil vom Band entfernt werden muss, um den Betrieb im freien Zustand zu ermöglichen. Das Transferstanzen kann eine einzelne Form oder mehrere Formen bzw. Maschinen sein, die in einer Reihe angeordnet sind und so eine Produktionslinie bilden. Es wird häufig zur Herstellung komplexerer Teile eingesetzt, wobei jede Arbeitsstation unterschiedliche Vorgänge wie Stanzen, Biegen, Strecken usw. ausführen kann.

Vor- und Nachteile des Transferstempelns

Welche Metallarten eignen sich am besten zum Stanzen?

Stahl

• Kaltgewalzter Stahl (CRS) ist in den Güten 1018 und 1045 weit verbreitet. CRS ist für seine Festigkeit und glatte Oberfläche bekannt und eignet sich daher ideal für Teile, die enge Toleranzen erfordern.
• Warmgewalzter Stahl (HRS) : Gängige Güten sind A36 und A572. HRS lässt sich leichter formen und eignet sich daher für größere, weniger präzise Teile.
• Edelstahl : Verwenden Sie Güten wie 304 und 316 für eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Sie werden für medizinische, Lebensmittel- und Schifffahrtsanwendungen bevorzugt.

Aluminium

• Aluminium 1100 : Diese Sorte ist für ihre Flexibilität bekannt und wird in Anwendungen eingesetzt, die Tiefziehen erfordern.
• Aluminium 6061 : Eine vielseitige Sorte, die für ihre Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit für ein breites Anwendungsspektrum bekannt ist.
• Aluminium 5052 : Bevorzugt für Anwendungen, die eine hohe Dauerfestigkeit erfordern.

Messing

• Kassettenmessing (C260) : Aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit wird es häufig in elektronischen Bauteilen verwendet.
• Marinemessing (C464) : Bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit, eignet es sich für den Einsatz auf See.

Kupfer

• C110 Kupfer : Hohe elektrische Leitfähigkeit, ideal für den Einsatz in elektronischen Bauteilen.
• Berylliumkupfer (C17200) : Vereint Festigkeit und Leitfähigkeit und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Elektronik verwendet.

Titan

• Titan der Güteklasse 2 : Bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Flexibilität und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizinbranche verwendet.
• Titan der Güteklasse 5 (6Al-4V) : Bekannt für seine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, ist es ideal für Hochleistungsanwendungen.

Warum sollten Sie sich für die Metallstanzdienste von LS entscheiden?

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FAQs

1. Was ist Metallprägen?

Unter Metallstanzen versteht man den Prozess der Bearbeitung von Blech in die gewünschte Form . Blechstanzwerkzeuge Das Prinzip besteht hauptsächlich darin, die mechanische Kraft der Stanzmaschine zu nutzen, um das Material in die gewünschte Form zu bringen. Die Presse besteht hauptsächlich aus einem Rahmen, einem Schieber, einer Matrize und einem Getriebe. Beim Arbeiten der Metallstanzmaschine wird das Blech zunächst zwischen die Formen gelegt und unter Einwirkung mechanischer Kraft in die gewünschte Form gebracht. Es können verschiedene Stanzwerkzeuge und Metallstanzteile unterschiedlicher Form hergestellt werden.

2. Was sind die 7 Schritte des Metallstanzens?

Die sieben wichtigsten Schritte des Metallstanzprozesses umfassen die Konstruktion und Prototypenentwicklung der Form, das Schneiden der Metallrohlinge, das Pressen des Metalls in die gewünschte Form, das Entfernen überschüssigen Materials, die Wärmebehandlung des Teils (falls erforderlich), die Oberflächenbehandlung oder -beschichtung sowie die Qualitätskontrolle und -prüfung. Diese Schritte sind miteinander verknüpft und bilden zusammen den gesamten Metallstanzprozess.

3. Welcher Stahl wird zum Stanzen verwendet?

Die wichtigsten Stahlsorten, die beim Stanzen verwendet werden, sind: Kaltgewalzter Stahl (CRS): Gängige Sorten wie 1018 und 1045. CRS ist bekannt für seine Festigkeit und glatte Oberfläche und eignet sich daher ideal für Teile mit engen Toleranzen. Warmgewalzter Stahl (HRS): Gängige Sorten sind A36 und A572. HRS lässt sich leichter formen und eignet sich daher für größere, weniger präzise Teile. Edelstahl: Sorten wie 304 und 316 werden aufgrund ihrer verbesserten Korrosionsbeständigkeit verwendet. Sie werden bevorzugt für medizinische, Lebensmittel- und Schifffahrtsanwendungen verwendet.

4. Welches Metall eignet sich am besten zum Stanzen?

Zu den am häufigsten beim Metallstanzen verwendeten Metallen zählen Aluminium, Edelstahl, Weichstahl, Kupfer und Messing. In der Praxis ist es notwendig, geeignete Stahl- und Metallmaterialien entsprechend den spezifischen Anforderungen und Verarbeitungsbedingungen des Produkts auszuwählen.

Zusammenfassung

Metallstanzen ist eine umfassende Technologie, die Werkstoffkunde, Formenbau und Präzisionsfertigung vereint. Vom einfachen Stanzen bis zum komplexen Tiefziehen, vom Einzelprozesswerkzeug bis zum effizienten Folgeverbundwerkzeug – jede Entscheidung beeinflusst Produktqualität, Kosten und Lieferzeit. Was auch immer Ihre Anforderungen sind, LS Precision Manufacturing ist Ihr zuverlässiger Fertigungspartner und stärkt Ihre Produkte mit unserem Know-how und unserer präzisen Handwerkskunst.