Stanzpressen erklärt: Typen, Rahmen und Zuführsysteme

Stanzpressen sind das Herzstück der modernen Blechbearbeitung. Sie verarbeiten Flachmaterialien präzise, effizient und mit minimalem Abfall zu Endprodukten. Dieser umfassende Leitfaden beschreibt die wichtigsten Stanzpressentypen, ihre Kernkomponenten, Antriebsmechanismen, Pressenauswahlkriterien und moderne Coil-Verarbeitungssysteme.  

1.0Was ist eine Stanzpresse?

Stanzpressen nutzen die Kraft eines beweglichen Stößels (oder Schlittens), um die Presskraft auf bestimmte Werkzeuge zu übertragen und so ein Produkt zu formen. Dieser Prozess führt oft zu wenig oder gar keinem Ausschuss und erfordert nur minimale Bedienereingriffe. Je nach Teilekomplexität, Geometrie und Produktionsumfang kommt eine breite Palette von Pressengrößen und -typen zum Einsatz.

Die Bewegungskraft des drücken Der Antrieb erfolgt entweder mechanisch oder hydraulisch. Einfache, eindimensionale Stanzteile lassen sich mit kompakten Tischpressen mit einer Presskraft von nur fünf Tonnen herstellen. Große, komplexe Bauteile erfordern dagegen Pressen mit einer Presskraft von mehreren Tausend Tonnen. Die Pressgeschwindigkeit variiert erheblich und reicht von 10 bis 18 Hüben pro Minute bei Standardanwendungen bis zu 1800 Hüben pro Minute bei Hochgeschwindigkeitssystemen.

2.0Rahmentypen: C-Rahmen vs. Geradseitenpressen

Sowohl hydraulische als auch mechanische Pressen werden nach dem Rahmentyp klassifiziert, auf dem die beweglichen Komponenten montiert sind. Die beiden gängigsten Pressenrahmentypen sind:

2.1C-Rahmenpresse

Der „C“-Rahmenpresse ermöglicht einfachen Zugang von drei Seiten des Werkzeugbereichs, benötigt weniger Stellfläche und ist oft kostengünstiger, insbesondere im Bereich von 35 bis 60 Tonnen. Aufgrund seines offenen Rahmens neigt der C-Rahmen jedoch zu Winkelversatz, da sich die Struktur unter Last verbiegt. Obwohl dies nicht immer problematisch ist, kann dies für bestimmte Anwendungen schwerere (und teurere) Rahmen erforderlich machen.

Eine beliebte Variante ist die Offene, neigbare Presse (OBI), wodurch der Rahmen nach hinten gekippt wird, um das Auswerfen von Teilen oder Schrott zu erleichtern. Alternativ kann die Stationäre Presse mit offener Rückseite (OBS) wird häufiger verwendet und entlädt Teile oder Schrott mithilfe zeitgesteuerter Luftstöße, mechanischer Geräte oder Förderbänder.

2.2Straightside-Presse

Ständerpressen verfügen über vertikale Säulen oder Ständer, die eine Winkelabweichung verhindern. Dies sorgt für eine längere Lebensdauer der Matrizen und höhere Teilegenauigkeit.

Zu den vier Hauptkomponenten einer Ständerpresse gehören:

• Krone: Unterstützt den Motor, das Schwungrad und die Antriebsmechanismen
• Spalten: Stützen Sie die Krone und fügen Sie Keile zur Ausrichtung und Führung hinzu
• Bett: Dient als strukturelle Grundlage
• Polsterung: Auf dem Bett montiert, um den Matrizenaufbau zu stützen und zu verstärken

3.0Mechanische Pressen: Bedienung und Antrieb

Mechanische Pressen arbeiten mit einem Elektromotor, der ein Schwungrad antreibt. Das Schwungrad dreht sich um eine Kurbelwelle, bis es durch eine Kupplung eingekuppelt wird. Die Energie wird über einen Antriebsstrang auf den Stößel oder den Pressstempel übertragen.

3.1Schlüsselkomponenten:

• Kupplung: Überträgt Schwungradenergie auf die Kurbelwelle
• Bremssystem: Hält den Stößel in Position, wenn er ausgekuppelt ist

3.2Kraftkapazität

Die Kraftkapazität bezieht sich auf die Tonnage, die in einem bestimmten Abstand vom unteren Ende des Hubs ausgeübt wird und von folgenden Faktoren beeinflusst wird:

• Schwungraddrehzahl
• Drehmomentkapazität des Antriebsstrangs

Notiz: Übersetzungsverhältnisse In Getriebepressen erhöhen sie nicht die Kraft, sondern tragen zur Optimierung der Schwungradgeschwindigkeit bei, um die Drehmomentkapazität zu erhöhen.

3.3Mechanische Hochgeschwindigkeitspressen

Pressen mit einer Leistung von 300 Hüben pro Minute oder mehr gelten als Hochgeschwindigkeitspressen. Bei kleinen, großvolumigen Produktionsmengen können Geschwindigkeiten bis zu 1400 Hübe pro Minute.

3.4Antriebsstrangvarianten

Es gibt drei grundlegende mechanische Antriebsstranganordnungen:

3.5Direktantriebssystem

• Der Antriebsmotor dreht das Schwungrad direkt über ein Riemensystem.
• Bietet die höchste Geschwindigkeit, geringerer Energieverlust, Und einfache Wartung.
• Nachteil: Um die volle Umformkraft zu erreichen, muss mit Höchstgeschwindigkeit gearbeitet werden. Außerdem kann es aufgrund des Drehmoments an einem Kurbelwellenende zu Winkelfehlstellungen kommen.

3.6Getriebeantriebssysteme

• Enthalten Einzel- oder Doppelgang Ermäßigungen Und Exzentergetriebe.
• Beheben Sie Winkelfehlstellungen.
• Bieten Sie mehr Leistung für Umformen von großen oder tiefgezogenen Teilen.

4.0Hydraulische Pressen: Flexibilität und Kraftkontrolle

Obwohl mechanische Pressen den Markt dominieren, hydraulische Pressen erfreuen sich aufgrund ihrer Flexibilität zunehmender Beliebtheit.

4.1Vorteile von Hydraulikpressen:

• Volle Tonnage verfügbar in jeder Schlagposition.
• Ideal für tief Zeichnung das erfordert Kraft zu Beginn des Schlags.
• Einstellbar Schlaganfall verbessert den Teileabstand zwischen den Zyklen.
• Vorgabe Druck passt sich verschiedenen Matrizenhöhen und Materialstärken an.

Hydraulische Pressen ermöglichen bessere Kontrolle, wodurch sie sich gut für Anwendungen mit großen oder unregelmäßigen Teilen eignen.

5.0Die Wahl der richtigen Presse

Es gibt keine Druckmaschine, die alle Anwendungsanforderungen erfüllt. Bei der Auswahl müssen Kompromisse zwischen Leistung, Kosten und Betriebsanforderungen eingegangen werden.

5.1Primäre Auswahlfaktoren:

• Pressgröße
• Kraftkapazität
• Energieverfügbarkeit
• Geschwindigkeit und Schlagzahl

5.2Weitere Überlegungen:

• Größe und Komplexität der Werkstücke
• Anzahl der Stanzvorgänge
• Produktionsvolumen und Taktraten
• Erforderliche Toleranzen und Oberflächengüte
• Gesamtsystemkosten (einschließlich Automatisierung und Steuerung)

Da die Betriebsabläufe zunehmend automatisiert werden, CNC-Steuerungen Und Festkörpersysteme werden immer wichtiger. Ebenso müssen die Materialzufuhrsysteme an die Geschwindigkeit und Kapazität der Druckmaschine angepasst sein, um die Produktivität aufrechtzuerhalten.

6.0Vorteile der Coil-Verarbeitung

Stanzvorgänge mit hohem Volumen sind zunehmend auf Coilmaterialzufuhr um die Produktivität zu maximieren. Moderne Coilzuführsysteme bieten eine kontinuierliche Materialzufuhr, reduzieren die manuelle Handhabung und minimieren den Platzbedarf sowie den Arbeitsaufwand, sodass sie sich ideal für automatisierte Pressenlinien eignen.

Eine besonders effiziente Lösung ist die 3-in-1-Abwickelhaspel-Richt- und Zuführsystem, das integriert Abwickeln, Richten und Zuführen in einer einzigen kompakten Einheit. Diese Konstruktion vereinfacht die Einrichtung der Linie, verkürzt die Coilwechselzeit und gewährleistet einen synchronisierten Betrieb mit der Stanzpresse.

6.1Funktionen der Coil-Verarbeitungslinie

Ein komplettes Coil-Verarbeitungssystem umfasst typischerweise:

• Abwickeln Bleche von Rollen
• Richten/Nivellieren zur Beseitigung der Coil-Set-Krümmung
• Fütterung in die Presse
• Schrottverarbeitung für die Abfallwirtschaft

Zur Durchführung dieser Funktionen werden unterschiedliche Gerätekonfigurationen verwendet:

• Ablaufrollen Stützen und wickeln Sie die Metallspule ab.
• Spulenhalterungen eignen sich für die Verarbeitung dickerer oder weniger oberflächenempfindlicher Materialien.
• Richtmaschinen oder Nivellierer Verwenden Sie einstellbare Rollen, um eine Krümmung zu vermeiden und sicherzustellen, dass das Blech flach in die Matrize einläuft.

In vielen modernen Stanzlinien 3-in-1 Abwickelhaspel Richt- und Zuführgerät ersetzt separate Maschinen und bietet eine platzsparende und vollständig synchronisierte Lösung. Diese All-in-One-Systeme verbessern die Zuführgenauigkeit und reduzieren Fehlausrichtungen, was insbesondere bei Hochgeschwindigkeits- oder Präzisionsanwendungen von Vorteil ist.

Ausstattungsdetails:

•  Auszahlen die Rollenhalterung und wickeln Sie das Metall ab.
• Spule Wiegen werden für dickere oder nicht oberflächenempfindliche Materialien verwendet.
• Glätteisen oder Nivellierer Korrekte Krümmung durch einstellbare Rollen, wodurch sichergestellt wird, dass flaches Material in die Matrize gelangt.

7.0Pressenzufuhrmechanismen

Automatisierte Fütterungssysteme reduzieren den Arbeitsaufwand und steigern die Effizienz. Zu den verschiedenen Typen gehören:

7.1Folien-Feeds

Greifer bewegen die Spule über eine festgelegte Distanz, lösen sie und kehren für den nächsten Zyklus zurück.

7.2Rollenvorschübe

• Das am häufigsten verwendete System.
• Intermittierend angetriebene Gegenwalzen fördern das Material.
• Ermöglicht der Spule Verweilzeit während des Presshubs.
• Oft pneumatisch oder hydraulisch angetrieben.

7.3Servo-Feeds (digital gesteuert)

Unabhängig angetriebene Walzen ermöglichen:

• Joggle-Fütterung
• Zickzack Muster
• Oszillierende Vorschübe
• Shuttle-Feeds

Servogesteuerte Systeme bieten präzise Steuerung, erhöhen Sie die Schläge pro Minute und Ausschuss reduzieren.

8.0Schrottverarbeitung

Bei allen Coil-Stanzanlagen fällt Ausschuss an. Dieser kann auf zwei Arten bewältigt werden:

• Integrierter Schrott Auswurf über den Prägestempel
• Externe Schrottsysteme, entweder druckbetätigt oder unabhängig angetrieben

9.0Branchenübergreifende Anwendungen von Stanzpressen

Aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Geschwindigkeit und Fähigkeit, hochpräzise Teile in großem Maßstab herzustellen, sind Stanzpressen in zahlreichen Branchen unverzichtbar.

• Automobilindustrie: Die Automobilindustrie ist wohl der größte Abnehmer von Stanztechnik und nutzt Pressen zur Herstellung von Karosserieteilen, Halterungen, Verstärkungen und Fahrwerkskomponenten. Mechanische Hochgeschwindigkeitspressen werden häufig zur Herstellung von Teilen mit gleichbleibender Geometrie und Oberfläche eingesetzt.
• Geräteherstellung: Im Haushaltsgerätesektor werden auf Stanzmaschinen Gehäuse, Bedienfelder, Trägerrahmen und Innenbaugruppen für Kühlschränke, Backöfen, Waschmaschinen und mehr hergestellt. Die Fähigkeit, große Blechformate zu verarbeiten, ist dabei entscheidend.
• Elektronik und elektrische KomponentenPräzisionsstanzpressen formen Klemmen, Steckverbinder, Abschirmkomponenten und Kontaktplatten für Leiterplatten und Baugruppen. Hochgeschwindigkeitspressen werden bevorzugt, da sie kleine, empfindliche Teile in großen Stückzahlen produzieren können.
• Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Flugzeugkomponenten, Strukturverstärkungen und kundenspezifische Halterungen werden häufig mit Geradseiten- oder Hydraulikpressen geformt, die eine höhere Präzision und Kraft über längere Hübe hinweg bieten.
• Bau und Heizungs- und LüftungstechnikStanzpressen formen Rohrleitungskomponenten, Halterungen, Paneele und Architekturprofile. Automatisierte Zuführlinien gewährleisten in diesen Branchen eine gleichbleibende Produktion bei unterschiedlichen Materialstärken.

10.0Abschluss

Stanzpressen sind vielseitige Hochleistungsmaschinen, die für die moderne Fertigung unverzichtbar sind. Die Wahl zwischen mechanischen und hydraulischen Systemen, die Wahl des richtigen Rahmentyps und die Implementierung moderner Coil-Zuführsysteme spielen eine entscheidende Rolle für Produktivität und Teilequalität. Mit der Weiterentwicklung von Automatisierung und digitaler Steuerung entwickeln sich auch die Pressenfunktionen weiter – für schnellere, flexiblere und kosteneffizientere Stanzprozesse in allen Branchen.

11.0Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen einer mechanischen und einer hydraulischen Presse?
Mechanische Pressen sind schneller und ideal für Hochgeschwindigkeitsstanzen, während hydraulische Pressen über den gesamten Hub die volle Kraft bieten und besser für Tiefziehen und komplexe Formen geeignet sind.

Wie wähle ich zwischen einer C-Rahmen- und einer Ständerpresse?
C-Rahmenpressen sind kompakter und wirtschaftlicher, können sich aber unter hoher Belastung durchbiegen. Geradständerpressen bieten höhere Genauigkeit und besseren Halt bei großen oder kraftintensiven Arbeiten.

Welche Materialien können mit Stanzpressen bearbeitet werden?
Gängige Materialien sind Weichstahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und beschichtete Metalle. Materialstärke, Zugfestigkeit und Umformeigenschaften sollten auf den jeweiligen Pressentyp abgestimmt sein.

Warum wird die Coil-Zuführung der manuellen Zuführung vorgezogen?
Die Coil-Zuführung gewährleistet eine unterbrechungsfreie Produktion, verkürzt die Handhabungszeit, verbessert die Sicherheit und ermöglicht höhere Geschwindigkeiten, was insbesondere bei Großserienbetrieben wichtig ist.

Können Pressen automatisiert werden?
Ja, die meisten modernen Stanzpressen können mit Servozuführungen, robotergestützten Teilehandhabungssystemen, Matrizenwechslern und CNC-basierten Pressensteuerungen vollständig automatisiert werden.

Verweise

https://pavithrasprings.com/press-components.html

https://www.iqsdirectory.com/articles/hydraulic-press.html