Stanzwerkzeug
Das Stanzwerkzeug gehört zum typischen Industriebedarf und wird in der Regel von einem Werkzeugbau Unternehmen in Lohnfertigung hergestellt. Stanzwerkzeuge bestehen im Wesentlichen aus einem Stempel, einer Matrize und dem Abstreifer.
Was ist Stanzwerkzeug?
Das Stanzwerkzeug stellt die technische Grundlage für das trennende Verfahren Stanzen dar und muss hohen Ansprüchen an Belastbarkeit, Widerstandsfähigkeit und Maß- und Formgenauigkeit genügen. Mit dem Stanzwerkzeug werden flache Teile aus verschiedenen Werkstoffen, zum Beispiel Bleche, gefertigt.
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Technische Grundlagen zum Stanzverfahren
Das Stanzen kann wahlweise manuell oder mithilfe moderner CNC-Technik durchgeführt werden. Beim manuellen Stanzen wird das zu bearbeitende Blech zunächst zwischen Stempel und Matrize gelegt. Der Stempel wird dann unter Zuhilfenahme einer Hydraulik- oder Hebelkraft mit hohem Druck auf das Blech geführt und durchtrennt dieses an der Schnittstelle zwischen Stempel und Matrize. CNC-Stanzmaschinen arbeiten ebenfalls nach diesem Prinzip, führen die einzelnen Verfahrensschritte aber weitgehend selbstständig durch.
Das Fertigungsverfahren wird je nach Trennprinzip üblicherweise in die Verfahrensarten Scherschneiden und Keilschneiden unterteilt. Beim Scherschneiden weist die Druckfläche des Stanzwerkzeugs eine Schneidkante auf, welche eine Rissbildung verursacht und schließlich zum Durchreißen des Werkstoffs führt. Das Keilschneiden wird hingegen durch zwei keilförmige Schneiden charakterisiert, welche das Blech in einem bestimmten Schneidkeilwinkel durchtrennen.
Varianten bei Stanzwerkzeugen
Revolverstanzmaschinen nutzen Werkzeug, bei dem der Stempel in einer Hülse sitzt, die ihn vollständig umschließt. Sie fungiert dabei als Werkzeugführung und Abstreifer. Der Stößel drückt von oben auf das Werkzeug und treibt den Stempel durch das Blech. Durch Federn bewegt sich der Stempel anschließend wieder nach oben.
Bei einer anderen Variante sind die Werkzeuge matrixartig in mehreren Reihen angeordnet. Das Werkzeugmagazin wird im Gegensatz zum Revolverteller nicht bewegt. Jeder Magazinplatz besitzt einen eigenen Stößel, der den Stanzvorgang ausführen kann.
Stanzwerkzeuge werden häufig als Folgeverbundwerkzeuge in komplexen Stanzanlagen eingesetzt. Wenn Biegewerkzeuge und Schnittwerkzeuge zusammen eingesetzt werden, spricht man auch vom Stanz-Biege-Verfahren. Bandstahlschnitte werden dabei von einem Coil abgewickelt und in die hydraulische Anlage eingeführt, die Stanzbleche durchlaufen dabei automatisiert eine ganze Reihe an Prozessschritten. Durch Trowalisieren werden häufig im Anschluss scharfe Kanten abgeschliffen.
Feinstanzwerkzeuge
Feinstanzwerkzeuge zeichnen sich im Vergleich zu herkömmlichen Stanzwerkzeugen vor allem dadurch aus, dass sie höchsten Anforderungen an Maß- und Formgenauigkeit genügen. Mithilfe von Feinstanzwerkzeugen gelingt es, die Schnittfläche des zu bearbeitenden Werkstücks glatt und abrissfrei zu gestalten. Das zugehörige Fertigungsverfahren wird üblicherweise als Feinschneiden oder auch als Genauschneiden bezeichnet.
Typisches Anwendungsgebiet für Feinstanzwerkzeuge ist die Fertigung von Bauteilen mit höchsten Anforderungen an die Maßgenauigkeit. Dazu gehören beispielsweise Zahnräder mit Modulen von 0,2 bis 10 mm und geringen Blechdicken von 1 bis 10 mm. Auch Zahnstangen oder ähnliche Maschinenelemente werden aufgrund der hohen Ansprüche im Feinstanzverfahren hergestellt. Häufig ist die erreichte Genauigkeit dabei so hoch, dass keine weiteren Nacharbeiten erforderlich sind.
Der Aufbau des Feinstanzwerkzeugs unterscheidet sich vom herkömmlichen Stanzwerkzeug insofern, als dass das Werkzeug über eine spezielle Ringzackenplatte verfügt. Diese wird vom äußeren Stößel der Presse mit dem Oberteil bewegt, während der Schneidstempel in einer separaten Bewegung vom inneren Stößel betätigt wird. Der Schneidvorgang wird dadurch in einem gespannten Zustand ausgeführt. Neben der Ringzacke kommt dem Schneidspalt eine besondere Bedeutung beim Feinstanzwerkzeug zu. Der Schneidspalt sorgt für die besonders glatte Oberfläche und wird jeweils in Abhängigkeit der Blechdicke definiert. Für die Betätigung von Feinstanzwerkzeugen sind grundsätzlich dreifachwirkende Stanzautomaten erforderlich.
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