Werkzeugkonzept für flächige Ziehteile steht für echten Leichtbau

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MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

Die horizontale Blechhalterbewegung wird durch ein Pleuel zwischen Werkzeugunterteil und unterem Blechhalterschieber erzeugt. Das Pleuel ist zu Ziehbeginn um einen definierten Winkel angestellt. Mit fortschreitender Verdrängung des Ziehkissens bewegt es sich in Richtung der Horizontalen und erzeugt dabei den Reckhub des Blechhalters nach außen. Bei Unterschreitung der horizontalen Lage bewegt sich der Blechhalter – infolge der Zugkraft des Bleches und unterstützt durch Gasdruckfedern – wieder auf den Stempel zu und vollführt dabei den Rückhub.

Blechhalter ermöglicht Oberflächen ohne Einfall und Flachstellen

Die Antriebseinheit ist innerhalb des unteren Blechhalterschiebers separat beweglich ausgeführt. Der zu Beginn des Hubs bestehende Spalt zwischen Antriebseinheit und Schieber dient dem Druckaufbau beim Einsatz auf einer hydraulischen Presse. Dadurch ist gewährleistet, dass sich der Blechhalter erst dann nach außen bewegt, wenn die Sicke vollständig ausgeformt ist und das Blech prozesssicher gehalten wird. Darüber hinaus stellt der Anschlag in dieser Ausgestaltung eine einfache und schnelle Möglichkeit zur Werkzeugabstimmung im Try-out dar.

Flächige Bauteile benötigen im Allgemeinen eine Mindestausreckung von etwa 3 %, um einwandfreie Oberflächen ohne Einfall- und Flachstellen zu erzielen. Mit herkömmlichen Werkzeugen wird dies nicht in jedem Fall erreicht.

Der Multifunktionsblechhalter dagegen zwingt der ebenen Platine vor dem ersten Stempelkontakt und damit vor dem Eintreten von Reibungseffekten eine definierte Vorreckung auf. Erst anschließend findet der eigentliche Ziehvorgang statt, bei dem das Blech jedoch fortwährend unter Spannung gehalten wird.

Reißer werden auch bei schwer umformbaren Werkstoffen verhindert

Der Rückhub gegen Ziehende gewährleistet eine hinreichende Materialfreigabe, um auch bei schwer umformbaren Werkstoffen wie Aluminium oder höherfesten Stahlgüten das Auftreten von Reißern zu verhindern. Mit dem Vorläuferkonzept, dem sogenannten Schwenkblechhalter, wurde ein Versuchswerkzeug auf Basis eines realitätsnahen Pkw-Stahldachs aufgebaut und mit freundlicher Unterstützung durch die Stahlhersteller Salzgitter AG, Thyssen-Krupp und Voestalpine erfolgreich erprobt (Bild 2).

Durch die Abstimmung von Hin- und Rückhüben konnten damit reißerfreie Bauteile aus Materialgüten bis DP500 mit Ausreckungen bis zu 6 % – zwei- bis dreifach höher als mit herkömmlichen Verfahren – hergestellt werden. Das Projekt Schwenkblechhalter wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Rahmen des zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert.

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