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 Flexiblere Turbomaschinen entwickeln
23.05.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht WHZ erhält hochmodernen Prüfkomplex für Schraubenverbindungen
23.05.2017 | Westsächsische Hochschule Zwickau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um die Eigenschaften von Graphen ohne das Anlegen störender elektrischer Kontakte zu charakterisieren. Damit lassen sich gleichzeitig der Widerstand und die Quantenkapazität von Graphen sowie von anderen zweidimensionalen Materialien untersuchen. Dies berichten Forscher vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel im Wissenschaftsjournal «Physical Review Applied».

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Es ist transparent, härter als Diamant, stärker als Stahl, dabei aber flexibel und ein deutlich...

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

30.05.2017 | Physik Astronomie

Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie