Stanzprozess in der Automobilfertigung

Autos werden als „Maschinen, die die Welt verändert haben“ bezeichnet. Da die Automobilindustrie eng mit anderen Industriezweigen verknüpft ist, gilt sie als wichtiges Symbol für den wirtschaftlichen Entwicklungsstand eines Landes. Die Automobilherstellung umfasst vier Hauptprozesse, wobei das Stanzen der wichtigste und zugleich der erste dieser vier Prozesse ist.

In diesem Artikel beleuchten wir den Stanzprozess in der Automobilherstellung.

Inhaltsverzeichnis:

1. Was ist Stempeln?
2. Stanzwerkzeug
3. Stanzmaschinen
4. Stanzmaterial
5. Messgerät

1. Was ist Stempeln?

1) Die Definition des Stempelns

Stanzen ist ein Umformverfahren, bei dem Bleche, Bänder, Rohre und Profile mittels Pressen und Formen plastisch verformt oder getrennt werden, um Werkstücke (Stanzteile) in der gewünschten Form und Größe zu erhalten. Stanzen und Schmieden zählen zur Umformtechnik (bzw. Druckumformung). Als Rohlinge für das Stanzen dienen hauptsächlich warm- und kaltgewalzte Stahlbleche und -bänder. Weltweit bestehen 60–70 % aller Stahlprodukte aus Blechen, die größtenteils zu Fertigprodukten gestanzt werden.

Karosserie, Fahrgestell, Kraftstofftank, Kühlerlamellen des Autos, Dampftrommel des Kessels, Gehäuse des Behälters, Eisenkern-Siliziumstahlblech des Motors und elektrischer Geräte usw. – all diese Teile werden gestanzt. Auch in Produkten wie Instrumenten und Messgeräten, Haushaltsgeräten, Fahrrädern, Büromaschinen und Gebrauchsgegenständen finden sich zahlreiche Stanzteile.

2) Merkmale des Stanzprozesses

• Stanzen ist ein Bearbeitungsverfahren mit hoher Produktionseffizienz und geringem Materialverbrauch.
• Das Stanzverfahren eignet sich für die Fertigung großer Serien von Teilen und Produkten, lässt sich leicht mechanisieren und automatisieren und zeichnet sich durch eine hohe Produktionseffizienz aus. Gleichzeitig kann die Stanzproduktion nicht nur eine abfallarme oder abfallfreie Produktion anstreben, sondern auch eventuell anfallende Restmaterialien vollständig verwerten.
• Die Bedienung ist einfach. Der Bediener benötigt keine besonderen Fachkenntnisse.
• Die gestanzten Teile müssen in der Regel nicht nachbearbeitet werden und weisen eine hohe Maßgenauigkeit auf.
• Die Stanzteile weisen eine gute Austauschbarkeit auf. Der Stanzprozess ist sehr stabil, und Stanzteile aus derselben Charge können problemlos untereinander ausgetauscht werden, ohne die Montage oder die Produktleistung zu beeinträchtigen.
• Da Stanzteile aus Blech gefertigt sind, ist ihre Oberflächenqualität besser, was günstige Voraussetzungen für nachfolgende Oberflächenbehandlungsverfahren (wie Galvanisieren und Lackieren) bietet.
• Durch Stanzverfahren lassen sich Teile mit hoher Festigkeit, hoher Steifigkeit und geringem Gewicht herstellen.
• Die Kosten für das Stanzen von in Serie mit Formen hergestellten Teilen sind gering.
• Durch Stanzen lassen sich Teile mit komplexen Formen herstellen, die mit anderen Metallbearbeitungsverfahren schwer zu bearbeiten sind.

3) Stanzprozess

(1) Trennverfahren:

Das Blech wird unter Einwirkung einer äußeren Kraft entlang einer bestimmten Konturlinie getrennt, um Fertig- und Halbfertigprodukte mit einer bestimmten Form, Größe und Schnittqualität zu erhalten.
Trennungsbedingung: Die Spannung im Inneren des verformten Materials überschreitet die Festigkeitsgrenze σb.

a. Stanzen: Mithilfe einer Matrize wird entlang einer geschlossenen Kurve geschnitten; das ausgestanzte Teil ist das Werkstück. Wird zur Herstellung flacher Teile verschiedener Formen verwendet.
b. Stanzen: Hierbei wird mit einem Stempel entlang einer geschlossenen Kurve gestanzt, wobei der gestanzte Teil Abfall ist. Es gibt verschiedene Verfahren wie das positive Stanzen, das Seitenstanzen und das Hängestanzen.
c. Trimmen: Das Trimmen oder Schneiden der Kanten von geformten Teilen, um eine bestimmte Form zu erreichen.
d. Trennung: Durch Stanzen entlang einer nicht geschlossenen Kurve wird eine Trennung erzeugt. Wenn die linke und rechte Seite miteinander verbunden sind, wird das Trennverfahren häufiger angewendet.

(2) Formgebungsprozess:

Der Rohling wird plastisch verformt, ohne zu brechen, um Fertig- und Halbfertigprodukte mit einer bestimmten Form und Größe zu erhalten.
Formgebungsbedingungen: Streckgrenze σS

a. Zeichnung: Formen des Blechzuschnitts zu verschiedenen offenen Hohlkörpern.
b. Flansch: Die Kante des Blechs oder Halbzeugs wird entlang einer bestimmten Kurve entsprechend einer bestimmten Krümmung zu einer vertikalen Kante geformt.
c. Formgebung: Ein Umformverfahren, das zur Verbesserung der Maßgenauigkeit von Formteilen oder zur Erzielung eines kleinen Abrundungsradius eingesetzt wird.
d. Umklappen: Eine stehende Kante wird an einem vorgestanzten Blech oder Halbfertigprodukt oder an einem ungelochten Blech hergestellt.
e. Biegen: Durch Biegen des Blechs in verschiedene Formen entlang einer geraden Linie können Teile mit extrem komplexen Formen hergestellt werden.

2. Stanzwerkzeug

1) Die Klassifizierung

Nach dem Funktionsprinzip kann es unterteilt werden in: Ziehwerkzeug, Stanzwerkzeug und Bördelwerkzeug.

2) Der grundlegende Aufbau der Form

Die Stanzmatrize besteht üblicherweise aus einer oberen und einer unteren Matrize (konvexe und konkave Matrize).

3) Zusammensetzung:

Funktionsteil
Führung
Positionierung
Begrenzung
Elastisches Element
Heben und Drehen

3. Stanzanlagen

1) Pressmaschine

Nach der Bettkonstruktion lassen sich Pressen in zwei Typen unterteilen: offene Pressen und geschlossene Pressen.

Die offene Presse ist an drei Seiten offen, das Bett istC-förmigDie Steifigkeit ist gering. Sie wird im Allgemeinen für kleine Pressen verwendet. Die geschlossene Presse ist vorne und hinten offen, der Pressentisch ist geschlossen, und die Steifigkeit ist gut. Sie wird im Allgemeinen für große und mittelgroße Pressen verwendet.

Je nach Art der Antriebskraft des Schiebers kann die Presse in mechanische Pressen und Pressen unterteilt werden.Hydraulikpresse.

2) Abwickeln der Schnur

Schermaschine

Die Schermaschine dient hauptsächlich zum Schneiden gerader Kanten an Blechen unterschiedlicher Größe. Die Kraftübertragung erfolgt mechanisch oder hydraulisch.

4. Stamping Material

Das Stanzmaterial ist ein wichtiger Faktor, der die Teilequalität und die Standzeit des Werkzeugs beeinflusst. Aktuell lassen sich neben kohlenstoffarmem Stahl auch Edelstahl, Aluminium und Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen usw. stanzen.

Stahlblech ist derzeit der am häufigsten verwendete Rohstoff im Automobil-Stanzbau. Angesichts der aktuellen Anforderungen an leichte Karosserien finden neue Werkstoffe wie hochfeste Stahlbleche und Sandwichstahlbleche zunehmend Anwendung.

Stahlblechklassifizierung

Nach Dicke unterscheidet man: dickes Blech (über 4 mm), mittleres Blech (3–4 mm), dünnes Blech (unter 3 mm). Stanzteile für Autokarosserien bestehen hauptsächlich aus dünnem Blech.
Nach Walzzustand: warmgewalztes Stahlblech, kaltgewalztes Stahlblech.
Beim Warmwalzen wird das Material bei einer Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur der Legierung erweicht. Anschließend wird es mit einer Walze zu einem dünnen Blech oder einem Knüppelquerschnitt verpresst. Dadurch wird das Material verformt, seine physikalischen Eigenschaften bleiben jedoch unverändert. Warmgewalzte Bleche weisen eine geringe Zähigkeit und Oberflächenglätte auf und sind vergleichsweise günstig. Das Warmwalzverfahren ist grob und eignet sich nicht zum Walzen sehr dünner Stähle.

Kaltwalzen ist ein Verfahren, bei dem das Material mit einer Walze bei einer Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur der Legierung weiter gewalzt wird. Dadurch kann das Material nach dem Warmwalzen, Entkorken und der Oxidation rekristallisieren. Durch wiederholtes Kaltpressen, Rekristallisieren, Glühen und erneutes Kaltpressen (zwei- bis dreimal wiederholt) erfährt das Metall im Material eine Veränderung auf molekularer Ebene (Rekristallisation), wodurch sich die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Legierung verändern. Dies führt zu einer guten Oberflächenqualität, einer hohen Oberflächengüte, einer hohen Maßgenauigkeit und ermöglicht es dem Produkt, spezielle Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Zu den kaltgewalzten Stahlblechen zählen vor allem kaltgewalzte Kohlenstoffstahlbleche, kaltgewalzte kohlenstoffarme Stahlbleche, kaltgewalzte Stahlbleche zum Stanzen, hochfeste kaltgewalzte Stahlbleche usw.

5. Spurweite

Ein Messgerät ist ein spezielles Prüfgerät, das zur Messung und Bewertung der Maßgenauigkeit von Bauteilen verwendet wird.
In der Automobilfertigung werden, egal ob es sich um große Stanzteile, Innenausstattungsteile, Schweißbaugruppen mit komplexer räumlicher Geometrie oder um einfache kleine Stanzteile, Innenausstattungsteile usw. handelt, häufig spezielle Prüfwerkzeuge als Hauptprüfmittel eingesetzt, um die Produktqualität zwischen den Prozessschritten zu kontrollieren.

Die Messgeräteerkennung bietet Vorteile wie Schnelligkeit, Genauigkeit, Intuition, Komfort usw. und eignet sich besonders für die Bedürfnisse der Massenproduktion.

Messgeräte bestehen oft aus drei Teilen:

① Skelett und Basisteil
② Körperteil
③ Funktionale Teile (zu den funktionalen Teilen gehören: Schnellspannfutter, Positionierstift, Detektionsstift, beweglicher Spaltschieber, Messtisch, Profilklemmplatte usw.).

Das ist alles, was man über den Stanzprozess in der Automobilherstellung wissen muss. Zhengxi ist ein professionellerHersteller von Hydraulikpressen, Bereitstellung professioneller Stanzausrüstung, wie zum BeispielTiefzieh-HydraulikpressenDarüber hinaus liefern wirHydraulische Pressen für AutomobilinnenausstattungsteileSollten Sie etwas benötigen, kontaktieren Sie uns bitte.