Transferwerkzeug - Die Geheimnisse des fortschrittlichen Metallstanzens

Was ist Transferwerkzeugstanzen?

Das Transferwerkzeugstanzen ist die Herstellung komplexer dreidimensionaler Metallteile aus Blech mit Hilfe eines Transferstanzwerkzeugs. Dabei handelt es sich um ein Mehrstationenwerkzeug, das mehrere Operationen gleichzeitig ausführt. Ein Transferwerkzeug benötigt einen komplexen mechanischen oder pneumatischen Mechanismus, um den Blechstreifen von einer Station zur nächsten zu bewegen.   Das Transferwerkzeugstanzen wird dringend für die Massenproduktion von Teilen empfohlen, die mit anderen Stanztechniken wie einfachen, zusammengesetzten oder progressiven Werkzeugen kaum hergestellt werden können. Besonders in der Automobilindustrie ist das Transferwerkzeugstanzen beliebt, da die Komplexität der Teile mehrere Operationen und einige Ziehmerkmale erfordert, die mit progressiven Werkzeugen nicht erreicht werden können.

 

 

 

Was ist ein Transferwerkzeug?

Ein Transferwerkzeug ist ein Mehrstationenwerkzeug, das mehrere Operationen gleichzeitig ausführt und über einen Transfermechanismus verfügt, der die Metallstanzrohlinge oder Teile automatisch an der exakten Stelle positioniert. Es kombiniert die Logik von progressiven Werkzeugen und einfachen Werkzeugen.

 

Wir könnten es uns als eine Abfolge einfacher Werkzeuge vorstellen, bei der eine komplexe Schicht von Automatisierung die menschliche Arbeit ersetzt. Der Transfermechanismus, der diesen Werkzeugen innewohnt, macht sie zu den anspruchsvollsten, da die Komplexität der automatisierten Bewegung der Formteile eine perfekte Ausrichtung und Synchronisation erfordert.

 

Was ist der Unterschied zwischen einem Transferwerkzeug und anderen Metallstanzwerkzeugen?  

I.   Unterschiede zwischen progressiven Werkzeugen und Transferwerkzeugen

Sowohl progressive als auch Transferwerkzeuge sind Mehrstationenwerkzeuge. Der Unterschied liegt im System, das die Rohlinge oder Teile durch die Abfolge der Stationen bewegt. Beim progressiven Werkzeug erfolgt die Bewegung in einem kontinuierlichen Streifen und einem Zuführsystem, das das Formteil von einer Station zur nächsten transportiert, bevor jeder Pressenhub erfolgt. Das Pilotsystem hilft, das Material richtig zu positionieren und gewährleistet eine hohe Präzision.   Im Gegensatz dazu verlassen sich Transferwerkzeuge auf ein Transfersystem, das aus einer Reihe von Fingern besteht, die auf einer Transferstange ruhen und sich horizontal entlang der X- und Y-Achsen oder in alle drei Dimensionen entlang der X-, Y- und Z-Achsen bewegen, um jedes Formteil von der vorherigen Station zur nächsten zu transportieren, bevor jede Operation durchgeführt wird. Typischerweise können Transferwerkzeuge größere, komplexere Teile herstellen, die Operationen in verschiedenen Orientierungen erfordern oder fortgeschrittene Tiefziehoperationen ermöglichen, die mit einem progressiven Werkzeug nicht leicht umsetzbar sind.

 

 

 

 

 

 

Layanas Transfer-Die-Fähigkeiten

 

 

II. Unterschiede zwischen einfachem Werkzeug und Transferwerkzeug

Ein Transferwerkzeug vereint die Prinzipien von einfachem Werkzeug und progressivem Werkzeug. Dasselbe Teil könnte zwar auch mit einer Abfolge einfacher Werkzeuge hergestellt werden, aber das Transferwerkzeug fertigt das Teil wesentlich effizienter und mit höherer Mikrogenauigkeit. Es benötigt nur einen kleinen Bruchteil der Zeit, des Raums, der Arbeitskraft und des Materials im Vergleich zu einem einzelnen Werkzeug und senkt zudem das Risiko von Arbeitsunfällen.

 

 

 

 

III.  Unterschiede zwischen Verbundwerkzeug und Transferwerkzeug

Wenn wir über Verbundwerkzeuge sprechen, sollten wir zwischen Verbund- und Kombinationswerkzeugen unterscheiden, auch wenn beide Konzepte ähnliche Grundlagen haben. Verbundwerkzeuge führen mehrere Schneidoperationen (z.B. Lochen und Stanzen) innerhalb einer einzigen Station durch. Kombinationswerkzeuge hingegen umfassen mehrere Operationen in einer Station, sind jedoch nicht auf Schneidoperationen beschränkt.   Verbundwerkzeuge (oder Kombinationswerkzeuge) und Transferwerkzeuge stellen zwei gegensätzliche Ansätze dar. Während Transferwerkzeuge in Bezug auf Effizienz und die Komplexität der herstellbaren Teile die Verbundwerkzeuge exponentiell übertreffen, bieten Verbund- und Kombinationswerkzeuge aufgrund der Begrenzung auf nur eine Station sehr eingeschränkte Formgebungsmöglichkeiten.

 

 

 

 

IV.  Unterschiede zwischen Press-to-Press Transfer und Transferwerkzeug

Press-to-Press Transfer, auch als automatisiertes Tandemwerkzeugsystem bezeichnet, verwendet mehrere einfache Werkzeuge, die jeweils auf einer anderen Presse montiert sind, um verschiedene Operationen mit automatischen Transfersystemen durchzuführen. Dabei werden beispielsweise Roboterarme eingesetzt, um das Teil von einer Presse zur nächsten zu bewegen. Im Vergleich zu Transferwerkzeugen, die viele Operationen innerhalb desselben Werkzeugs durchführen, ist der Press-to-Press Transfer besser für sehr große Teile geeignet. Andernfalls ist dieses System aufgrund des großen benötigten Raums und der hohen Anfangskosten für die Installation mehrerer Pressen und des Transfersystems nicht effizient. Unten finden Sie eine Tabelle, die Press-to-Press und Transferwerkzeuge unter Berücksichtigung verschiedener Merkmale wie Effizienz, Preis, Komplexität, Wartung usw. vergleicht.

 

 

 

 

Was sind die Vorteile von Transferwerkzeugen?

Transferwerkzeugstanzen bieten mehrere Vorteile im Vergleich zu anderen häufig verwendeten Metallumformtechniken, insbesondere bei der Herstellung einer großen Anzahl komplexer Teile.

1. Hohe Effizienz: Transferwerkzeugstanzen wird empfohlen und eignet sich für große Mengen oder die Massenproduktion von Teilen, die mit progressiven Werkzeugen nicht erreicht werden können, aufgrund der hohen Produktionsrate und der niedrigen Fehlerquote.
2. Konstante Qualität: Es ermöglicht eine hochgenaue Produktion, die sicherstellt, dass kritische Maße und Schlüsselfunktionen über Tausende oder sogar Millionen hergestellter Teile die erforderlichen Toleranzen erfüllen.
3. Geeignet für komplexe Teile: Es ermöglicht die Herstellung sehr komplexer Formen aus einem Metallrohling und ermöglicht Biegen, Ziehen, Stanzen, Lochen usw. Besonders effektiv ist es beim Ziehen von Teilen, die mit progressiven Werkzeugen nicht erreicht werden können.
4. Kosteneffektiv: Transferwerkzeuge erfordern hohe Anfangskosten, ermöglichen jedoch eine exponentielle Senkung der Stückkosten bei großen Mengen.
5. Materialausnutzung: Transferwerkzeugstanzen weist eine sehr hohe Materialausnutzungsrate auf, da die Schneidoperation am Anfang erfolgt.
6. Effizient in der Arbeitskraft: Es automatisiert die Bewegung zwischen den verschiedenen Operationen und reduziert somit die Arbeitskosten.
7. Energieeffizient: Durch den Einsatz von Automatisierung und effizienter Materialnutzung wird der Energieverbrauch gesenkt und die Umweltverträglichkeit verbessert.
8. Erhöhte Sicherheit: Durch automatisierte Prozesse wird das Unfallrisiko für den Bediener minimiert.
9. Schnelle Installation und Prüfzeit: Durch die Verwendung von Modulen und die konstante Qualität wird die Zeit für die Prüfung und die Werkzeuginstallation reduziert, insbesondere im Vergleich zu anderen Werkzeugen wie dem Verbundwerkzeug. Die Einrichtungszeit der Werkzeuge ist auch im Vergleich zum Press-to-Press Transfersystem erheblich kürzer.
10. Wartungsarm: Das Stanzen erfordert im Vergleich zu anderen Umformtechniken weniger Wartung. Das modulare Design und die Verwendung mehrerer Einzeloperationsstationen verringern sowohl die Wartungsdauer als auch die Reparaturzeiten.
11. Kompatibel mit Nachprozessen: Verarbeitungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren wie Wärmebehandlung, Beschichtung und Polieren können sowohl vor als auch nach dem Stanzprozess angewendet werden.
12. Platzoptimierung: Da viele Operationen mit demselben Werkzeug durchgeführt werden, wird der Bedarf an Produktionsfläche minimiert. Der Platzbedarf ist im Vergleich zur Installation eines Press-to-Press Transfersystems minimal. Darüber hinaus kann die Stanzpresse an jeder Stelle entlang der Montagelinie positioniert werden, was die vollständige Automatisierung erleichtert.

 

Was sind die Nachteile von Transferwerkzeugen?

1. Zykluszeit etwas länger als beim progressiven Stanzprozess: Der Transfer des Teils von einer Station zur nächsten kann signifikante Zeit hinzufügen. 
2. Hohe Anfangskosten: Die Werkzeugkosten zusammen mit den Entwicklungskosten des Transfersystems machen Transferwerkzeuge weniger kosteneffektiv für kleinere Produktionsläufe.
3. Hohe Komplexität des Werkzeugdesigns: Transferwerkzeuge erfordern ein komplexes Werkzeugdesign, was ein hohes Maß an Fachwissen sowohl für das Design als auch für die Wartung impliziert. 
4. Begrenzte Eignung für sehr kleine oder leichte Teile: Die Handhabung sehr kleiner oder leichter Teile könnte für den Transfermechanismus eine Herausforderung darstellen und zu Beschädigungen oder ungenauer Positionierung für die nächste Operation führen. 
5. Ungeeignet für die Prototypenentwicklung: Aufgrund der Komplexität und der Kosten von Werkzeug und Transfersystem bieten Transferwerkzeuge weniger Flexibilität für die schnelle Prototypenentwicklung. Für Prototypen in den frühen Designphasen könnte die Ergänzung durch andere Umformmethoden wie 3D-Druck oder CNC-Bearbeitung in Betracht gezogen werden.

 

 

Der Stanzprozess und wichtige Elemente des Transferwerkzeugstanzens

Der Stanzprozess bei Transferwerkzeugen besteht aus einer Abfolge von Stationen, die jeweils eine einzige Operation ausführen, wie Stanzen, Lochen, Abschrägen, Ziehen, Einkerben usw., ohne dass ein kontinuierlicher Metallstreifen entsteht. Bei Transferwerkzeugen wird die fortlaufende Bewegung durch einen Transfermechanismus ermöglicht, der aus einer Reihe von Fingern besteht. Diese Fingern ruhen auf Transferstangen oder -schienen, die sich entlang der x- und y-Achsen oder der x-, y- und z-Achsen bewegen. Sie greifen die Rohlinge oder Formteile, um sie von einer Station zur nächsten zu transportieren, bevor die jeweilige Operation durchgeführt wird. Das folgende Diagramm zeigt die Bewegung der Finger, die den Transferwerkzeuge Antrieb geben.

Das Transferwerkzeugstanzen ermöglicht eine hohe Anpassung je nach vorgesehenem Teiledesign. Die meisten Konfigurationen für das Transferwerkzeugstanzen erfordern dabei die folgenden gemeinsamen Elemente:

 

1. Ein Transferwerkzeug: Die Komplexität bei der Herstellung von Transferwerkzeugen ist bemerkenswert hoch, was diese Aufgabe zu einer Herausforderung macht, die nur wenige Unternehmen erfolgreich bewältigen können, um zuverlässige, langlebige und hochwertige Transferwerkzeuge zu produzieren. Mit jahrelanger Expertise ist die Firma Layana führend im Design und in der Entwicklung von Transferwerkzeugen. Diese Werkzeuge werden bei der Herstellung von Teilen für weltweit renommierte OEMs in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter die Automobil-, Elektronik-, Medizin- und Luftfahrtindustrie.
2. Eine Stanzpresse: Layana verfügt über ein Portfolio von Stanzpressen mit Kapazitäten von 25T bis 300T, was die Bereitstellung von Massenproduktionsdiensten im Metallstanzen für verschiedene internationale Kunden ermöglicht. 
3. Ein Zuführsystem: Die Funktion des Zuführsystems besteht darin, das Rohmaterial abzurollen und zu glätten und den Streifen in das Werkzeug zu führen, wo die Rohlinge in der ersten Operation abgeschnitten werden. 
4. Ein Transfersystem: Der Transfermechanismus bewegt die Formteile von einer Station zur nächsten, bevor jeder Pressenhub erfolgt, und stellt sicher, dass die Position präzise ist, sodass die Abmessungen des Teils innerhalb der Toleranzen bleiben. 
5. Weitere Schlüsselelemente: Rohmaterialien, hochqualifizierte und erfahrene Bediener, ein professionelles Team von Werkzeugingenieuren und eine Qualitätskontrollabteilung, sowie ein Labor, das die Einhaltung der höchsten Qualitätsstandards der Branche gewährleistet.

 

Die Anwendungen des Transferwerkzeugstanzens

Transferwerkzeuge erleichtern die Produktion vieler Kategorien von Teilen und Komponenten, die später als Endprodukte verwendet, in andere Produkte montiert oder durch Einlege- oder Umspritztechniken mit Kunststoff integriert werden, um so komplexere Baugruppen zu schaffen. Die Anwendung des Transferwerkzeugstanzens ist in mehreren Branchen weit verbreitet – darunter Automobil, Fahrrad, Luft- und Raumfahrt, Medizingeräte, Optik, Elektronik und Haushaltswaren.   Im Automobilsektor können viele Teile durch Transferwerkzeuge hergestellt werden, wie z. B. Zylinderköpfe, Halterungen, Pumpengehäuse, Bremssättel, Sitzrahmen usw. Die Anwendung von mit Transferwerkzeugen gestanzten Teilen geht über diese Branchen hinaus. Obwohl normalerweise progressive Werkzeuge bevorzugt werden, sind Transferwerkzeuge eine großartige Option für die Herstellung von Teilen, die aufgrund von Designbeschränkungen mit progressiven Werkzeugen nicht erreicht werden können.

 

Layana's Transfer-Stanz-Fähigkeiten