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Stanzkosten senken: Wo Sie Geld sparen können

Anzahl Durchsuchen:23     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2018-10-23      Herkunft:Powered erkundigen

  Die Anforderungen an billigere, bessere und schnellere Werkzeuge für Stanzteile und das Geschäftstempo steigen weiter an. Dieser Trend wird sich nicht umkehren.

  Ich will es billiger Ich will es besser Ich will es schneller, am liebsten gestern. Das Geschäftstempo in der Metallstanzindustrie nimmt weiter zu. Und der Trend wird sich nicht umkehren. Die Abwägung von Kosten gegen Qualität und Zeit kann eine echte Herausforderung sein. Hinzu kommt der Druck des globalen Wettbewerbs, und die Aufgabe wird noch schwieriger.

Stanzform (1)

  Die Werkzeuge, die zur Herstellung eines Stempels benötigt werden, sind ein großer Teil der Gleichung. Die jährlichen Produktionsanforderungen sollten die Art und Qualität der Werkzeuge bestimmen, die zur Herstellung einer bestimmten Prägung verwendet werden. Die Entscheidung, wann Kompromisse zwischen Kosten und Qualität gemacht werden müssen, hat einen großen Einfluss darauf, ob ein Stempel die Arbeit erhält und, was noch wichtiger ist, ob die Arbeit rentabel ist.

  Die Volumenanforderungen variieren von Branche zu Branche. Jede hat jedoch Mengen, die als Kleinmengen, Mittelmengen und Großmengen klassifiziert werden. Das Werkzeug sollte für jede dieser Kategorien unterschiedlich hergestellt werden, wenn ein Stempel in der heutigen globalen Wirtschaft wettbewerbsfähig sein soll. Im einfachsten Fall sollte die Qualität der Werkzeuge umso höher sein, je höher das Volumen ist.

  Kompromisse abwägen

  In diesem Artikel bezieht sich die Werkzeugqualität darauf, wie eine Matrize entworfen und konstruiert wird. Welche Arten von Merkmalen hat der Stempel, die das Einstellen und die Wartung des Werkzeugs erleichtern und die Lebensdauer des Werkzeugs erhöhen? Die Gesamtkosten des Werkzeugs anfangs und die manchmal versteckten Kosten für die Wartung des Werkzeugs nach dem Beginn der Produktion bestimmen, ob eine Arbeit rentabel ist.

  Wenn das Produktionsvolumen hoch ist, sind die Entscheidungen über die Formmerkmale relativ einfach. Da die Matrize viel Zeit in der Presse verbringt, kann dies zu teuren Ausfallzeiten führen, wenn das Werkzeug nicht einfach gewartet werden kann. Ein Werkzeug sollte so gestaltet sein, dass es in solchen Anwendungen so einfach wie möglich gewartet werden kann. Die Amortisation überwiegt bei Weitem die höheren anfänglichen Werkzeugkosten.

  Bei mittleren oder mittleren bis niedrigen Produktionsmengen müssen jedoch bei allen Entscheidungen Kompromisse eingegangen werden. Alle Konstruktions- und Konstruktionsmerkmale in einem Werkzeug haben bei der Erstherstellung Kosten. Bei einem Werkzeug ohne solche Merkmale können jedoch zusätzliche Kosten während der Produktion entstehen.

  Bei der Suche nach Möglichkeiten, Geld für Werkzeuge zu sparen, die zum Stanzen mit geringerem Volumen verwendet werden, ist es am besten, mit der einfachsten Option zu beginnen - schauen Sie sich die Art des Stahls und die Größe des Formblocks an. Es sollten weniger kostenintensive Möglichkeiten zur Erstellung eines Werkzeugs in Betracht gezogen werden, aber Verknüpfungen, die langfristig mehr Geld kosten, sollten vermieden werden.

  Bei dem Versuch, einen Kompromiss zwischen konkurrierenden Zielen für ein Stempelwerkzeug zu erreichen, ist eine ehrliche Beurteilung des Stempelvorgangs erforderlich. Welche Qualität haben Presse und Feeder? Wie sind die Qualifikationsniveaus der Setup-Mitarbeiter, der Maschinenbediener und der internen Werkzeugmacher? Wenn das Vertrauen in diese Schlüsselpersonen hoch ist, werden während der Produktion wahrscheinlich weniger Fehler auftreten. Infolgedessen sind die mit potenziellen Wartungsproblemen verbundenen Risiken geringer, selbst wenn beim Bau der Werkzeuge Kompromisse eingegangen werden.

Die Materialien

  Die im Werkzeugbau verwendeten Materialien bieten einen Bereich, in dem Kosteneinsparungen erzielt werden können. Der Versuch, durch Verwendung eines kostengünstigen Werkzeugstahls, dem die Rückverfolgbarkeit fehlt, Geld zu sparen, ist jedoch unklug. Verunreinigungen oder Hohlräume können vorhanden sein, die während des Wärmebehandlungsprozesses ernsthafte Probleme verursachen können. Diese Spannungen können dazu führen, dass ein Block zu jeder Zeit vorzeitig reißt, selbst während des Endschleifens oder wenn der Block einer Drahterodierbearbeitung (EDM) unterzogen wird.

  Es ist besser, preisgünstigere Qualitätsstähle zu verwenden. D-2 könnte beispielsweise anstelle von pulverisierten Metallstählen verwendet werden, oder A-2 könnte anstelle von D-2 verwendet werden. Durch die Überprüfung der Materialauswahl für alle Werkzeugkomponenten können Einsparungen erzielt werden.

  Die Dicke der Materialien, die im Werkzeugbau verwendet werden, ist der nächste logische Bereich, in dem die Kosteneinsparungen untersucht werden. Als Faustregel gilt immer, 1,5-Zoll-dicke Matrizenblöcke zu verwenden, wenn Material mit einer Dicke von bis zu 0,125 Zoll gestanzt wird. In vielen Anwendungen funktionieren jedoch auch 1,25-Zoll- oder sogar 1-Zoll-Gesenkblöcke, und Kosteneinsparungen werden bei den Ausgaben für Werkzeugstahl, Bearbeitung und Drahterosion erzielt. Durch die Reduzierung der Abstreifer- und Stempelhalterdicken können zusätzliche Einsparungen erzielt werden.

  Um einen 1-Zoll-dicken Matrizenblock zum Stanzen von dickerem Material zu verwenden, muss eine Auswahl getroffen werden. Wenn Schrauben mit einem halben Zoll für die Festigkeit benötigt werden, bleibt nur sehr wenig Raum für die Lebensdauer oder Blockfestigkeit. Eine Möglichkeit besteht darin, kleinere Schrauben zu verwenden, aber dem Design mehr hinzuzufügen. Andere Alternativen umfassen das Verringern der Rockwell-Härte des Werkzeugstahls um ein oder zwei Punkte, um ihm mehr Festigkeit zu verleihen, oder auf eine stoßfestere Werkzeugstahlsorte umzusteigen.

  Dünnere Gesenkstähle können jedoch schwächere Abschnitte im Besäumen und Umformen des Werkzeugs erzeugen, wodurch es zu riskant wird, die Dicke überhaupt zu reduzieren.

  Die gleichen Probleme treten in der oberen Hälfte des Würfels auf. Ein weiteres Problem ist der Platzbedarf für die Federn. Wenn diese Federn über den vom Hersteller angegebenen Wert für eine bestimmte durchschnittliche Nennlebensdauer hinaus komprimiert werden, steigt ihre Ausfallrate schnell an. Wenn die Produktionsmengen niedrig genug sind, ist dies möglicherweise kein Problem. Bei höheren Produktionsmengen können Sie zwischen einem niedrigeren anfänglichen Werkzeugaufwand und den mit einem häufigen Federwechsel und damit verbundenen Ausfallzeiten verbundenen Kosten wählen.

  Ein weiterer Bereich, in dem nach Kosteneinsparungen gesucht werden muss, ist die Größe der im Werkzeugbau verwendeten Komponenten. Das Werkzeug kann mit sehr großen Werkzeugabschnitten hergestellt werden, wodurch die Anzahl der Blöcke, die bearbeitet, verdrahtet und montiert werden müssen, reduziert wird, wodurch die Anfangskosten für das Werkzeug reduziert werden.

Stanzform (2)

Abbildung 1: Unterschiede in der Materialstärke führen zu einer ungleichmäßigen Kühlung, wenn die Matrizen wärmebehandelt werden. Dünnere Abschnitte kühlen zuerst ab, ziehen dann jedoch Wärme von dickeren Abschnitten ab.

  Natürlich ist ein Stempel, der Werkzeuge im eigenen Haus baut, darauf beschränkt, nur Matrizenprofile zu verwenden, die so groß sind, wie er mit seiner Ausrüstung umgehen kann. Obwohl ein Stamper, der den Kauf von Werkzeugen plant, manchmal übersehen wird, gilt die gleiche Überlegung: Die Werkzeugabschnitte von ausgelagerten Werkzeugen dürfen nicht größer sein, als von den zur Wartung verwendeten Geräten aufgenommen werden können.

Bei der Entscheidung über die Größe der Werkzeugkomponenten müssen auch andere Faktoren berücksichtigt werden. Wenn beispielsweise größere Matrizenblöcke brechen, sind Reparaturen fast immer teurer als bei kleineren Matrizenabschnitten. Die Verwendung großer Werkzeugblöcke kann auch das Risiko von Problemen während des Wärmebehandlungsprozesses erhöhen. Abhängig von der Form und der Größe einer Öffnung im Block können sich Spannungen entwickeln, die zu Rissen führen können.

  Wärmebehandlung

  Die Wärmebehandlung von Werkzeugstählen ist ein Bereich, in dem niemals Abkürzungen vorgenommen werden sollten. Es ist wichtig, mindestens zweimal zu ziehen. Beim zweiten Ziehen ist eine Temperaturerhöhung um 25 Grad erforderlich, um ein ordnungsgemäßes Anlassen sicherzustellen. Eine ordnungsgemäße Wärmebehandlung ist besonders wichtig, wenn Werkzeugstahlabschnitte dünn oder schwach sind, wie dies in der heutigen kostenbewussten Stanzumgebung häufig der Fall ist.

  1 zeigt einen Querschnitt eines Sockelstempels. Pfeile geben die Richtung des Wärmeflusses während des Kühlvorgangs an. Der dünnste Abschnitt kühlt sich zuerst ab; Die Wärme wird dann aus den dickeren Abschnitten in die dünneren Abschnitte gezogen. Durch den ungleichmäßigen Abkühlvorgang kann sich ein Block verziehen und es entsteht auch eine Spannung im Block. Um den Wärmeübertragungsprozess zu verlangsamen, kann der Block während des Abkühlvorgangs in eine Edelstahl-Werkzeughülle gewickelt oder auf eine heiße Platte gestellt werden. Es ist wichtig, dass der Block mit dem dünnsten Abschnitt an der heißen Platte anliegt.

  Je schärfer die Ecken sind, um die die Wärme herumfließt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Block bricht. Die Wärmeübertragung muss verlangsamt werden, um einen Block zu schaffen, der stabil ist.

  Eine letzte Frage in Bezug auf die Wärmebehandlung und das Tempern betrifft die molekulare Struktur von Werkzeugstahl und wie diese durch die während des Stanzvorgangs erzeugten Kräfte beeinflusst werden. Durch das ständige Stampfen werden die Moleküle im Werkzeugstahl verdichtet und damit dichter (siehe Abbildung 2). Die Rockwell-Härte kann sogar um einen Punkt ansteigen.

Stanzform (3)

Figur 2:

Das fortwährende Stampfen, dem die Werkzeuge ausgesetzt sind, kann Moleküle im Stahl verdichten, wodurch die Rockwell-Härte um einen Punkt erhöht wird.

  Diese dichten molekularen Strukturen können Chip-Chips verursachen. Das Wiederherstellen der ursprünglichen Blöcke nach dem Erhitzen kann dazu beitragen, die Lebensdauer der Matrize zu verlängern, was für Werkzeuge mit geringem Volumen und geringer Lebensdauer der Matrizen wichtig sein kann.

  Nachdem die Blöcke geschärft sind, sollten sie erneut temperiert werden. Sie sollten auf eine Temperatur zurückgezogen werden, die 25 Grad unter der ursprünglichen Ziehtemperatur liegt. Ein Überschreiten der ursprünglichen Strecktemperatur kann zu Dimensionsänderungen in den Blöcken führen.

  Kreativität ist der Schlüssel

  Bei der Suche nach Möglichkeiten, bei Werkzeugen mit geringerem Volumen Geld zu sparen, sollten Sie am besten mit den einfachsten Optionen beginnen. Kostengünstigere Möglichkeiten zum Erstellen eines Werkzeugs sind zwar verfügbar, aber Verknüpfungen, die später mehr kosten, sollten vermieden werden.

Das Einsparpotenzial für jedes Werkzeug ist unterschiedlich. Die größten Einsparungen ergeben sich wahrscheinlich aus der Kreativität, mit der ein Würfel entworfen und gebaut wird. Kann der Betrieb kombiniert werden? Können Teile kombiniert werden? Können Prozesse eliminiert werden?

Wenn Sie sich auf das Talent interner Werkzeugbauingenieure verlassen oder eine Beziehung zu einem erfahrenen Werkzeughaus aufbauen, erhalten die Stempel die beste Gelegenheit, Kosten zu senken, Angebote zu erhalten und an den Jobs zu verdienen.

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