Neue Anwendungsbereiche durch Zugfolgeverfahren

Ziehteile durch Mehrfachzugverfahren hergestellt. Luftbehälter, Feuerlöscher, Gasflasche und Bestattungsurne.
Mehrfachzug Teile  Luftbehälter, Feuerlöscher, Gasflasche und Bestattungsurne 4Ming®

Das Zugfolgeverfahren wurde von uns entwickelt.

Zugfolgevorgang: Animation

Für die Herstellung langer schlanke Ziehteile ab einem Höhen / Durchmesserverhältnis >= 0,75 sind mehrere Tiefzüge notwendig. Üblicherweise erforder verschiedene Arbeitsstationen sowie der Transport von einer Arbeitsstation zur nächsten hohe Investitionssummen.

In Gesamtverbundsystemen nach dem Zugfolgeverfahren ist es möglich mehrere Tiefzüge, Abstreckungen oder Stanzungen in einem Arbeitsgang durchzuführen. Hierbei werden durch koaxial angeordnete Ziehstempel sukzessive aus der Blechronde Näpfe in unterschiedlichen Durchmessern tiefgezogen (Abbildung 1 - 2) oder abgestreckt.

Dadurch wird die Hauptform erzeugt (siehe Tabelle 1).

Abbildung 1  Ziehstufe 1 und 2
Abbildung 2  Ziehstufe 3 und 4

Darauffolgend wird, nach Beendigung der letzten Ziehstufe im Bodenbereich die Nebenform erzeugt. Dies können Lochungen, Durchzüge oder Flachprägungen sein (siehe Tabelle 2). Hierfür sind in der Maschine mehrere unabhängig von einander steuerbare Achsen vorgesehen. Flanschteile entstehen indem das gefertigte Hohlteil zwischen den Matrizen ausgebracht wird. Auch für unzylindrische Hauptformen (Tabelle 1) sind verschiedene Verfahrensvarianten entwickelt.

Die im Vergleich zu Transferpressen sehr viel preiswerteren Maschinen und der Wegfall der aufwändigen Automation führen zu einer beträchtlichen Investitionseinsparung. Die Preise liegen inkl. nachgeschalteter Randbearbeitung bei ca. 30 – 50 % im Vergleich zu einer Transferpresse. Steigen die Ausbringungszahlen, kann mit einer solchen kleineren Kosteneinheit schneller eine Investitionsentscheidung realisiert werden.

Eine  Parallelschaltung von mehreren Systemen gewährleistet die Redundanz der Fertigung. Während beim Ausfall einer zentralen Transferpresse die gesamte Fertigung des Werks ruht ist bei parallelgeschalteten kostengünstigen Gesamtverbundsystemen die Verfügbarkeit wenigstens eines Systems gegeben.

Die Verfahrenskombination in einem Werkzeug ermöglicht einen schnellen Werkzeugwechsel. Der aufwändige Umbau der Automation der Zwischenstufen entfällt. Die Werkzeugwechselzeiten liegen heute unter 15 min.

Abbildung 3  Fertigungssystem mit 5 Achsen für Luftbehälter

Die gefertigten Erzeugnisse werden in der Druckbehälterindustrie und in der Automobil-Zulieferindustrie verwendet. Weitere Einsatzbranchen sind der Gastronomiebedarf (Kannen, Bierfässer) sowie Bestattungsurnen. Die Ausbringungsleistungen derzeitiger Hochleistungs-Fertigungssysteme ist durch die maximale Tiefziehgeschwindigkeit bestimmt und kann bei bis zu 10 Teilen / min. liegen.

Die Kombination einer solchen mehrzügigen Formstation mit einer Drück- oder Beschneidemaschine ermöglicht vielfältige Geometriemöglichkeiten bei geringsten Fertigungszeiten.

Die vielen möglichen Verfahren ergeben sich aus der Kombination Hauptform + Nebenform (siehe Tabelle 1 und 2). Hier einige Beispiele:

  • Gesamtverbund Tiefziehen – Tiefziehen – Lochen z.B. Gasflaschen
  • Gesamtverbund Tiefziehen – Tiefziehen – Tiefziehen – Hohlprägen z.B. Feuerlöscher
  • Gesamtverbund Tiefziehen – Lochen – Durchstellen z.B. Luftbehälter
  • Gesamtverbund Tiefziehen – Hohlprägen z.B. Bierfassdeckel
  • Gesamtverbund Tiefziehen – Tiefziehen – Abstreckgleitziehen - Lochen
  • Gesamtverbund Tiefziehen – Abstreckgleitziehen – Abstreckgleitziehen - Hohlprägen
Tabelle 1:  Hauptform Beschreibung
Einfachziehen, Einfachziehen mit Restflansch
z.B. Bierfassdeckel
Zweifachziehen, Tiefziehen + Abstrecken, Zweifachziehen
mit Restflansch, z.B. Feuerlöscher, Gasflaschen
Dreifachziehen, Dreifachziehen mit Restflansch,
Zweifachziehen + Abstrecken z.B. Feuerlöscher
Vierfachziehen, Dreifachziehen + Abstrecken
z.B. Feuerlöscher
Vierfachziehen mit Restflansch
z.B. Bohrkronen
Abgesetztes Ziehen
z.B. Reflektorgehäuse
Unzylindrisches Mehrfachziehen
z.B. Luftbehälter
Unzylindrisches Mehrfachziehen
z.B. Bestattungsurne
Tabelle 2:  Nebenform Beschreibung
Lochungen mit Gratseite außen, Lochungen mit Gratseite innen
Hohlprägungen nach außen, Hohlprägungen nach innen, Flachprägungen
Kombination Lochen und Durchstellen nach innen oder außen

Siehe auch: Neuere Entwicklungen in der Blechumformung / IFUM Stuttgart / 2002 / Verfahrensvariante für das Tiefziehen von konischen Ziehteilen in Gesamtverbundwerkzeugen von Gerd Reitter