Was ist ein Umformwerkzeug?
Ein Umformwerkzeug ist ein Instrument, das zur Formung eines Produkts während des Pressvorgangs verwendet wird.
Es besteht aus einem Paar von Ober- und Unterformen, die ineinander greifen, und wenn die Ober- und Unterformen zusammengefügt werden, kann die gewünschte Form geformt werden. Die Matrizen werden in eine Pressmaschine eingesetzt und durch den Druck der Maschine gegen das zu verarbeitende Metall gepresst, wodurch eine plastische Verformung des zu formenden Metalls erfolgt.
Es gibt zwei Arten von Umformwerkzeugen: Matrizen, bei denen ein flaches Metallblech zwischen einem Ober- und einem Unterwerkzeug gepresst wird, und Guss- und Kunststoffformen, bei denen geschmolzenes Material in die Matrize gegossen wird.
Je nach verwendeter Pressmaschine werden einige Pressen manuell bedient, während andere durch den Einbau mehrerer Werkzeuge automatisch komplexere Formen herstellen können.
Biegen, Scheren und Ziehen, die mit Umformwerkzeugen durchgeführt werden können, sind wichtige Verarbeitungsverfahren, die für die Verarbeitung von Metallprodukten unerlässlich sind. Für jede dieser Verarbeitungsmethoden gibt es Umformwerkzeuge, die unter Bezeichnungen wie Biegewerkzeuge, Scherwerkzeuge und Ziehwerkzeuge bekannt sind.
Anwendungen von Umformwerkzeugen
Das Pressen wird zur Herstellung von Teilen für eine breite Palette von Produkten verwendet, da es die Massenproduktion von Produkten mit derselben Form in kurzer Zeit ermöglicht. Beispiele für Produkte, bei denen das Pressverfahren eingesetzt wird, sind Teile für Autos, Motorräder und medizinische Geräte sowie Baumaterialien, die häufig bei der Herstellung von Produkten verwendet werden, die Präzision und Effizienz erfordern.
Mit verschiedenen Umformwerkzeugen können unterschiedliche Bearbeitungen durchgeführt werden, wie z. B. Scheren und Biegen.
Umformwerkzeuge werden geformt, indem die Matrize mit dem Druck einer Presse gegen das zu bearbeitende Metall gepresst wird, wodurch eine plastische Verformung entsteht. Je höher die Druckleistung der Pressmaschine ist, desto einfacher ist die Umformung selbst, aber es ist zu beachten, dass die Effizienz der Pressformung und die Stromkosten für den Betrieb der Ausrüstung höher sind.
Funktionsweise der Umformwerkzeuge
Umformwerkzeuge werden durch Schneiden und anschließende Wärmebehandlung in einem Bearbeitungszentrum hergestellt, damit sie in die gewünschte Form gebracht werden können. Die für die Herstellung von Umformwerkzeugen benötigte Zeit hängt von der Form und Größe ab, beträgt aber im Allgemeinen 3-6 Monate.
Als Werkstoffe für Umformwerkzeuge werden legierte Werkzeugstähle mit hoher Zähigkeit und Schnellarbeitsstähle mit hervorragender Wärme- und Verschleißbeständigkeit verwendet, da die Werkzeuge aufgrund ihrer Verwendung einem hohen Druck ausgesetzt sind.
Umformwerkzeuge lassen sich je nach ihrer Funktion beim Pressen grob in zwei Typen einteilen, wobei zu beachten ist, dass die Definition der Klassifizierung nicht eindeutig ist und von Person zu Person unterschiedlich ausfallen kann.
1. Matrize
Eine Matrize ist ein Umformwerkzeug, das hauptsächlich für die Bearbeitung von Blechen verwendet wird.
Während des Pressvorgangs werden Ober- und Untergesenk geöffnet und das zu verarbeitende Metall hineingelegt, wobei das Obergesenk in das Untergesenk gepresst wird, um die Form zu bilden.
2. Form
Formen sind Stanzwerkzeuge, die hauptsächlich bei der Verarbeitung von Kunststoffen eingesetzt werden.
Während des Pressvorgangs werden die obere und die untere Form miteinander verriegelt und geschlossen, während geschmolzenes Harz in die Form gegossen wird, die dann geöffnet und entfernt wird, nachdem sie abgekühlt und ausgehärtet ist.
Arten von Umformwerkzeugen
Es gibt folgende drei Arten von Umformwerkzeugen:
1. Einzelwerkzeuge
Der einmalige Typ ist Presswerkzeug, das eine Art von Pressarbeiten kontinuierlich ausführen kann.
Sie sind die am weitesten verbreitete der drei Arten von Presswerkzeugen. In der Regel wird jede Pressung von Hand durchgeführt, eine nach der anderen; einige Werkzeuge können nur eine Art von Verarbeitung durchführen, während andere 2~3 Arten von Verarbeitung durchführen können. Da die Struktur einfach ist, sind die Kosten für die Matrize tendenziell niedrig, aber sie ist nicht effizient, da die Verarbeitung manuell durchgeführt wird.
2. Folgeverbundwerkzeuge
Mit Folgeverbundwerkzeugen können mehrere Pressvorgänge mit einem einzigen Werkzeug durchgeführt werden.
Da es mit einer Funktion ausgestattet ist, die das zu verarbeitende Metall nach Abschluss eines Prozesses an das nächste Werkzeug weiterleitet, können hochpräzise Produkte effizient hergestellt werden. Folgeverbundwerkzeuge haben eine komplexe Struktur, was bedeutet, dass die Produktionszeit lang und die Produktionskosten hoch sind. Andererseits können sie für komplexe Formen verwendet werden und sind von den drei Typen am schnellsten zu verarbeiten.
3. Transferformen
Transferformen sind Einzelwerkzeuge, die jeden Prozess ausführen und durch einen Transfermechanismus miteinander verbunden sind.
Sie vereinen die Vorteile eines Einzelwerkzeugs, das für große Prozesse geeignet ist, und eines Folgewerkzeugs, das den automatischen Transport zwischen mehreren Werkzeugen ermöglicht. Aufgrund der Notwendigkeit, einen Transportmechanismus zu installieren, sind die Produktionskosten tendenziell höher und die Bearbeitungszeiten langsamer als bei Folgeverbundwerkzeugen, aber sie sind sehr vielseitig.