Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flexibilitätssteigerung durch prozessintegriertes Gewindeformen

15.03.2010
In der werkzeugbauenden Industrie steckt noch sehr viel Potenzial. Vor allem sind es lösungsorientierte Innovationen die zur Effizienzsteigerung beitragen. Beispielhaft ist an dieser Stelle die Prozessintegration von Gewindeformeinheiten in Stanz- und Umformwerkzeugen zu nennen, wodurch die Wirtschaftlichkeit forciert wird.

Unternehmen des Werkzeugbaus haben ein nachvollziehbares Interesse daran, ihren Fertigungs- und Produktionsprozess laufend zu optimieren und zu erleichtern. Auf der Grundlage eines permanenten fachlichen Austausches mit ihren Zulieferern werden ständig neue Lösungen entwickelt, die einerseits die Qualität der Endprodukte steigern, gleichzeitig aber auch die Kosten senken. Als Beispiel gilt die Entwicklung von Gewindeformeinheiten durch die Steinel Normalien AG in Villingen-Schwenningen.

Presse mit neuer Gewindeformeinheit live auf der Blechexpo

Auf der letzten Blechexpo präsentierte das innovative Unternehmen eine Presse, die Aktivelemente, Normalien und die neue Gewindeformeinheit SMG live in Aktion zeigte. Die Produktion eines Einkaufs-Chips in Smileyform vor Ort demonstrierte plausibel, worauf es den Fertigungsunternehmen im besten Fall ankommt – Komplettlösungen aus einer Hand, die den gesamten Gewindeformprozess vereinfachen.

Dabei wurde auch deutlich gemacht, was dem Werkzeugbauer darüber hinaus wichtig ist und einen unschätzbaren Vorteil bietet, nämlich die Gesamtbetreuung von der Planung bis zur Montage einschließlich Schulung und Wartung. Dieser Prämisse folgt die Steinel Normalien AG seit Jahren konsequent.

Mechanische Gewindeformer für prozessintegiertes Gewindeformen

In diesem Zusammenhang präsentierte Steinel eine über eine Kardanwelle angetriebene mechanische Gewindeformeinheit (SMG) mit 360°-Gelenkkopf. Diese Konstruktion ermöglicht das prozessintegrierte Gewindeformen in Stanz- und Umformwerkzeugen in jedem nur denkbaren Winkel und in jeder Richtung – von 0° bis 360°. Der SMG-Gewindeformer ist hervorragend geeignet, um Gewinde in jeder denkbaren Lage während des Umformprozesses zu realisieren.

Der Antrieb erfolgt mechanisch mittels Pressenhub durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils. Die hier befestigte Zahnstange überträgt die Hubbewegung der Presse an das Getriebe. Dieses wandelt die lineare Bewegung in eine Drehbewegung um. Wiederum wird über das Getriebe das spezifische Übersetzungsverhältnis an die Gelenkwelle geleitet und dann an den Formerkopf übertragen.

Gewindeformer lässt sich einfach montieren

Die Montage des SMG-Gewindeformers an dem konstruktiv vorgesehenen Platz in der jeweiligen Station des Werkzeugs ist denkbar einfach: Der modulare Aufbau ermöglicht das Wechseln des Gewindeformers durch den schnellen Ausbau des Formerkopfes. Mit wenigen Handgriffen kann die SMG aus dem Werkzeug entnommen werden.

Diese einfache Montage und Demontage bietet eine hohe Flexibilität bezüglich ihrer Einsatzmöglichkeiten: Der SMG-Gewindeformer kann problemlos in verschiedenen Werkzeugen eingesetzt werden. Der Wechsel des Zahnradpaares im Getriebe macht die Anpassung der Gewindeformeinheit an verschiedene Pressenhübe oder Gewindetiefen möglich.

Gewindeformer mit hohen Standzeiten

Das S-Verhältnis (Verhältnis Formerweg zu maximalem Pressenhub) wird durch den Tausch der Zahnradpaarungen und die Gelenkwelle an die neue Einsatzumgebung angepasst. Darüber hinaus werden höchste Gewindeformerstandzeiten erzielt, da die Leitpatrone den Weg des Gewindeformers präzise vorgibt.

Mit diesen Eigenschaften – Wiederverwendbarkeit, Integration in bestehende Fertigungslinien und 100%ige Synchronität mit dem Werkzeughub – erreicht der SMG-Gewindeformer einen hohen Grad an Wirtschaftlichkeit.

Außer dem mechanischen SMG-Gewindeformer hat Steinel seit Jahren die elektronische, servomotorangetriebene Multifunktionseinheit (SME) im Programm. Diese gleicht kundenspezifische Programmoptionen mit den Arbeitsabläufen des Werkzeugs und der Presse ab.

Arbeitsschritte mit Multifunktionseinheit individuell steuern

Mit der SME lassen sich die möglichen Arbeitsschritte wie Gewindeformen, Schrauben eindrehen und Reiben von Bohrungen programmieren und individuell steuern. Dies erlaubt eine Vielzahl von abgestimmten Prozessen im Werkzeug innerhalb eines einzigen gesamten Produktionsablaufs.

Die integrierte Prozesssteuerung und -überwachung schließt zuverlässig Fehler in der Gewindefertigung aus. Fehlermeldungen können exakt lokalisiert und schneller behoben werden. Bei Über- und Unterschreiten der Grenzwerte wird automatisch ein Alarm ausgelöst und der Prozess wird augenblicklich gestoppt.

Qualitätskontrolle beim Gewindeformen leicht gemacht

Diese Faktoren stellen einen erheblichen Vorteil für die optimierte Qualitätskontrolle innerhalb des Fertigungsprozesses dar. Zusätzlich können sämtliche Daten und Komponenten in einem Produktionsbericht dokumentiert werden. Durch Auswertung dieser Dokumentation wird die Qualitätskontrolle und -sicherung für die laufenden und folgenden Prozesse gewährleistet.

Die Entscheidung, welches der beiden Gewindeformsysteme optimalerweise eingesetzt wird, ergibt sich aus den spezifischen Anforderungen des Anwenders.

Es ist eine Vorgehensweise anzustreben, wie sie in der Tafel (siehe Bildergalerie) aufgezeigt ist. Dazu bietet Steinel seine Unterstützung, die den Werkzeugbauer bis zur Produktion und Instandhaltung begleitet, bereits im frühesten Stadium – nämlich der Teilekonstruktion – an.

Zwei Gewindeform-Systeme für den Werkzeugbau

Mit SME und SMG stellt Steinel zwei Systeme zur Verfügung, die speziell für den Werkzeugbau konzipiert wurden. Beide Lösungen formen Gewinde in Folgewerkzeugen, Transferpressen, Feinstanzpressen, Biegeautomaten, Servopressen sowie Umformwerkzeugen und Gewindeautomaten.

Die Einsatzgebiete sind vielseitig: Gewinde werden in den unterschiedlichsten Branchen und bei den verschiedensten Produkten benötigt, wie beispielsweise in der Automobilindustrie für Sitzarmaturen, in der Motoraufhängung, bei der Produktion von Türschlössern und Achshalterungen. Innerhalb der Elektrotechnik dienen sie bei der Fertigung von Gehäusen, Klemmen und Schützen. Für Haushaltsgeräte und in der Weißblechindustrie werden sie für Befestigungen, Gehäuseteile, Beschläge, Verschlüsse und Behälter eingesetzt.

Gewindeformen bietet Vorteile im Vergleich zum Gewindeschneiden

In all diesen Bereichen kommen die Vorteile des Gewindeformens im Vergleich mit dem Gewindeschneiden deutlich zum Tragen. Und mehr noch: Beide Einheiten sind ausgerichtet auf Prozessintegration, das heißt Gewindeformen im Werkzeug. Die Vorzüge des Gewindeformens als solches liegen vor allem in folgenden Gründen:

-Die Verformung unterbricht den Faserverlauf nicht und bewirkt eine höhere Festigkeit und Stabilität des Gewindes.

-Es entstehen keine Verunreinigungen der Werkzeuge durch Späne.

-Gewindeformer haben eine deutlich längere Standzeit als Gewindeschneider.

-Die Produktionszeiten sind kürzer.

-Die glatten und verfestigten Gewinde sind optimal für die spätere Montage.

-Die Oberflächen sind deutlich besser.

Außer den erwähnten positiven Aspekten des Gewindeformens wirkt es sich noch gewinnbringender aus, die Gewinde bereits während eines einzigen Produktionsprozesses im Werkzeug selbst zu formen — auch und gerade bei Baureihen mit mehreren Gewinden.

Prozessintegration macht Gewindeformen sehr wirtschaftlich

In puncto Wirtschaftlichkeit ist die Prozessintegration unschlagbar:

-Es fällt kein zusätzlicher Arbeitsgang an, höhere Produktionsquoten und schnellere Durchlaufzeiten werden erreicht und letztlich entstehen deutlich niedrigere Logistikkosten.

-Die optimale Oberfläche und der integrierte Prozess gewährleisten eine höhere Qualität.

-Durch den automatisierten Produktionsprozess und eine mögliche Prozessüberwachung wird dem Sicherheitsaspekt in verstärktem Maße Rechnung getragen.

Der unternehmerische Nutzen für den Werkzeugbauer ist angesichts dieser Vorteile immens. Die Chancen für den Werkzeugbauer, sich erfolgreich am Markt zu platzieren und zu positionieren, sind durch solche innovativen Lösungen erheblich gestiegen.

Dipl.-Ing. (FH) Uwe Schumann ist Bereichsleiter Vertrieb und Marketing der Steinel Normalien AG in Villingen-Schwenningen.

Uwe Schumann | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/umformtechnik/articles/254924/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht IPH entwickelt Prüfstand für angetriebene Tragrollen
29.11.2016 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht LZH optimiert laserbasierte CFK-Nachbearbeitung für die Luftfahrtindustrie
24.11.2016 | Laser Zentrum Hannover e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie