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Blech­be­ar­bei­tung

Tief­zie­hen, Drü­cken & Runden

Neben dem Abkan­ten sind Tief­zie­hen, Drü­cken & Run­den wei­tere span­lose Umform­ver­fah­ren. Diese hoch pro­duk­ti­ven Ver­fah­ren gehö­ren eben­falls zu den Kern­kom­pe­ten­zen der SwissFactory.Group.

 

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hydromechanische Presse Dieffenbacher

Hydro­me­cha­ni­sches Tief­zie­hen von Ble­chen (bis 900 t Presskraft)

Kon­ven­tio­nel­les Tief­zie­hen von Ble­chen
(63–230 t Presskraft)

Auto­ma­ten-Metall­drü­cken
(Spit­zen­höhe: ‑750; Spit­zen­weite: ‑1450 mm)

Manu­el­les Metall­drü­cken
(Spit­zen­höhe: ‑500; Spit­zen­weite: ‑900 mm)

Run­den
(L 1040 x D 100 bzw. max. Breite 1020 mm)

Tief­zie­hen

Tief­zie­hen ist das Zug-Druck-Umfor­men eines Blech­zu­schnit­tes in einen ein­sei­tig offe­nen Hohl­kör­per, oder eines vor­ge­zo­ge­nen Hohl­kör­pers in einen sol­chen mit gerin­ge­rem Quer­schnitt ohne gewollte Ver­än­de­rung der Blech­di­cke. Die Tei­le­geo­me­trie ist in vie­len Fäl­len rota­ti­ons­sym­me­trisch, kann aber auch eine nahezu x‑beliebige Form – mit Abstu­fun­gen – aufweisen.

In der Regel besteht ein Tief­zieh­werk­zeug aus drei Kom­po­nen­ten, Tief­zieh­s­tem­pel, Tief­zieh­ma­trize und Nie­der­hal­ter (auch Blech­hal­ter genannt). Der Nie­der­hal­ter hat die Auf­gabe, die uner­wünschte Fal­ten­bil­dung auf­grund tan­gen­tia­len Druck­span­nun­gen im Flansch zu ver­mei­den. Ein wich­ti­ger Kenn­wert (Mate­rial bedingt), wel­cher das Aus­mass einer Umfor­mung beschreibt, ist das Tief­zieh­ver­hält­nis ß, das defi­niert ist als der Quo­ti­ent aus Ron­den Durch­mes­ser d0 und Innen­durch­mes­ser d1 des Nap­fes (Stem­pel­durch­mes­ser) beim Erst­zug. Für den Wei­ter­zug wird das Tief­zieh­ver­hält­nis aus der Abnahme des Innen­durch­mes­sers des Nap­fes bestimmt.

Als Ein­satz­ge­biet für das Tief­zie­hen kom­men sehr viele Berei­che in Frage. Ein Grund dafür ist, dass sich sehr viele Metalle mit die­sem Ver­fah­ren umfor­men las­sen, ange­fan­gen bei Alu­mi­nium, Mes­sing, Kup­fer, Stahl­blech, rost- und säu­re­be­stän­dige Legie­run­gen, aber auch hit­ze­be­stän­dige und diverse wei­tere Metalllegierungen.

Tief­zieh­teile fin­det man im Fahr­zeug­bau, Maschi­nen­bau, Raum­fahrt­tech­nik, Solar­tech­no­lo­gie, Haus­halt, Ener­gie­tech­nik, Che­mie und an vie­len wei­te­ren Orten.

Bild: Spalt­rohr für Pumpenmotor

ca. 12 Umformschritte

Spaltrohr für Pumpenmotor

Drü­cken

All­ge­mein

Neben dem Tief­zie­hen ist auch das Metall­drü­cken ein sehr öko­no­mi­sches Ver­fah­ren. Das Metall­drü­cken ist ein sehr altes Hand­werk. Aus dün­nem Blech wur­den schon früh­zei­tig Gebrauchs­ge­gen­stände gefer­tigt. In den letz­ten Jahr­zehn­ten wurde dank Ver­bes­se­rung der Tech­nik (Auto­ma­tion) dar­aus eine effi­zi­ente Fer­ti­gungs­me­thode. Beson­ders bei der Her­stel­lung von rota­ti­ons­sym­me­tri­schen Teile – klei­ner und mitt­le­rer Stück­zah­len – ist das Metall­drü­cken ande­ren Ver­fah­ren über­le­gen. Beim Metall­drü­cken wird eine Ble­chronde zen­trisch – mit dem Vor­set­zer – gegen die Drück­form gedrückt und in Dreh­be­we­gung ver­setzt. Die Drück­rolle formt die rotie­rende Ronde Stufe um Stufe um, bis der Werk­stoff an der Drück­form anliegt. Gesteu­ert wird der Umform­pro­zess mit­tels zwei Ach­sen. Bei per­fek­ter Steue­rung des Ver­fah­rens bleibt die Wand­di­cke des Werk­stof­fes annä­hernd kon­stant. Da die Teile eine gute Form- und Mass­ge­nau­ig­keit auf­wei­sen, braucht es in der Regel keine spa­nende Nach­be­ar­bei­tung. Neben der Umfor­mung von Ron­den kön­nen auch bereits vor­ge­formte Bau­teile wie z.B. tief­ge­zo­gene, durch Drü­cken wei­ter im Durch­mes­ser redu­ziert wer­den. Die Umfor­mung fin­det pro­zess­be­dingt sehr lokal statt, daher sind nur geringe Kräfte erfor­der­lich, im Gegen­satz zum Tiefziehen.

Nebst dem Auto­ma­ten­drü­cken ist das Hand­drü­cken auch heute noch unent­behr­lich für Pro­to­ty­pen / Mus­ter­teile und Klein­se­rien für die ver­schie­dens­ten Berei­che, wie tech­ni­sche Pro­dukte, Leuch­ten / Reflek­to­ren, Haus­halts­ar­ti­kel, aber auch hoch­wer­tige Designprodukte.

Pro­ji­zier­streck­drü­cken ist eine spe­zi­elle Form des Drü­ckens, es ist ein prä­zi­ses Ver­fah­ren, das mit­tels Pro­ji­zier-Drück­rolle die Mole­küle eines Werk­stoffs, auf einer Ebene in eine andere „pro­ji­ziert“. Koni­sche Werk­stü­cke wer­den her­ge­stellt, indem die Pro­ji­zier­rolle (Drück­rolle) sich par­al­lel zur Pro­ji­zier­form (Drück­form) bewegt. Unter ihrem Druck ver­schiebt sich der Werk­stoff (Ronde) axial, wobei die Wand Dün­ner wird (s0 mal sin α) und der noch nicht bear­bei­tete Teil der Ronde Senk­recht zur Achse steht. Die Ober­flä­che wird durch die­ses Ver­fah­ren sehr hoch ver­dich­tet und weist – pro­ji­zier­form­sei­tig – auch eine sehr gute Ober­flä­chen­qua­li­tät auf.

Gra­fik: Pro­ji­zier­streck­drü­cken

Projizierstreckdruecken

Hydro­mechanisches Tiefziehen

Dieffen­bacher

Beim hydro­me­cha­ni­schen Tief­zie­hen mit unse­rer Dief­fen­ba­cher las­sen sich höhere Zieh­ver­hält­nisse als bei den klas­si­schen Zieh­ver­fah­ren realisieren.

 

  • kom­plexe Geometrien
  • auf­ge­wei­tete Rohre
  • Ver­schnei­dun­gen in der Formgebung
  • Teile mit hoher Oberflächenqualität
  • Teile aus Multilayerblechen
  • Pro­to­ty­pen­fer­ti­gung
  • Klein- und Mittelserienfertigung

Zu Hydro­mechanisches Tiefziehen

Als einer der füh­ren­den Anbie­ter des Hydro­for­mens in Europa und der Schweiz, ver­fügt unsere Part­ner­firma Egro Indus­trial Sys­tems AG über eine 900 Ton­nen Presse mit 1’000 bar Hydro­mec-Druck. Mit die­ser Presse kann das Leis­tungs­an­ge­bot bis zu einer Tei­le­grösse von 1’400 mm x 1’600 mm abge­deckt wer­den. Koni­sche und para­bo­li­sche Zieh­teile wer­den mit die­sem Ver­fah­ren in einem Zug hergestellt.

Ver­fah­ren

Bei der Her­stel­lung von anspruchs­vol­len Tief­zieh­tei­len mit grös­se­ren Zieh­ver­hält­nis­sen, kom­ple­xe­rer Form oder erhöh­tem Anspruch an die Ober­flä­chen­qua­li­tät, ist es oft von Vor­teil, anstelle des kon­ven­tio­nel­len Tief­zie­hens in – meh­re­ren – Stu­fen, das hydro­me­cha­ni­sche Tief­zieh­ver­fah­ren in – einer – Stufe anzuwenden.

Das Prin­zip des hydro­me­cha­ni­schen Tief­zie­hens beruht auf dem hohen hydrau­li­schen Druck im Zieh­be­reich (siehe Gra­fik Schritt 1 – 3). Die umzu­for­mende Blech­pla­tine (Zuschnitt) wird von Anfang an mit einem ent­spre­chen­den, regu­lier­ba­ren Druck im Was­ser­kas­ten, an den ein­tau­chen­den Zieh­s­tem­pel gepresst und erhält dabei die genaue Form des Stem­pels. Die­ser hydrau­li­sche Druck, wel­cher auch direkt auf die Sei­ten­wand des Zieh­teils wirkt, ver­ur­sacht dort eine zusätz­li­che Druck­span­nung. Mit Hilfe die­ser zusätz­li­chen Druck­span­nung wird in der Zieh­rich­tung der Vor­gang erleich­tert. Kon­kret bedeu­tet dies, dass das Zieh­ver­hält­nis ohne Schwie­rig­kei­ten um bis zu 40% (je nach Mate­rial) erhöht wer­den kann. Die Gren­zen bei die­sem Ver­fah­ren lie­gen in den Dich­tungs­mög­lich­kei­ten zwi­schen der Blech­pla­tine und dem Ziehring.

Als Kunde kön­nen Sie damit von höhe­ren Kapa­zi­tä­ten, höhe­rer mecha­ni­scher Fle­xi­bi­li­tät sowie öko­no­misch effi­zi­en­te­ren Lösun­gen profitieren.

Gra­fik: Prin­zip hydro­me­cha­ni­sches Tief­zie­hen in drei Schritten

Prinzip des Hydromechanischen Tiefziehens mit Wirkmedium

Vor­teile des hydro­me­cha­ni­schen Tiefziehen

  • Höhe­res Grenz­zieh­ver­hält­nis, das erreich­bare Zieh­ver­hält­nis ist wesent­lich güns­ti­ger (bis 40%).
  • Koni­sche und para­bo­li­sche Zieh­teile wer­den in einem Zug her­ge­stellt. Beim klas­si­schen Zieh­ver­fah­ren kann es – je nach Geo­me­trie – 5 bis 6 Zieh­ope­ra­tio­nen und 1 bis 2 Glüh­ope­ra­tio­nen erfordern.
  • Tie­fere Werk­zeug­kos­ten dank dem direk­te­ren Weg zur fer­ti­gen Teile Geometrie.
  • Im sel­ben Werk­zeug kön­nen unter­schied­li­che Mate­ria­lien und ver­schie­dene Blech­di­cken ver­ar­bei­tet werden.
  • Bes­sere Ober­flä­chen­qua­li­tät durch die Ver­min­de­rung der Rei­bung im Bereich des Matri­zen­ein­lauf­ra­dius (Blech­pla­tine wird über einen „Was­ser­wulst“ gezogen).
  • Gerin­gere Blech­di­cken­re­duk­tion im Boden­ra­dius und die Mög­lich­keit von klei­ne­ren Bodenradien.
  • Weni­ger Eigen­span­nun­gen im Bauteil.

Bild: Haube Wech­sel­rich­ter

Solar­an­la­ge­prin­zip des hydro­me­cha­ni­schen Tief­zie­hens mit Wirk­me­dium in drei Schritten.

Hydromechanisches Tiefziehen Haube Wechselrichter Solaranlage
Drückteil Partikelfilter, Membranteller. Abschirmung, Ziehen Reduktionskonus