Stanzform

Stanzwerkzeuge sind nicht bloß Werkzeuge zur Metallumformung; sie bilden die entscheidende Grundlage für gleichbleibende Qualität, Prozesskontrolle und langfristige Produktionseffizienz in der Serienfertigung. Die Art und Weise der Werkzeugentwicklung – und deren Integration in die Produktionsplanung – hat direkten Einfluss auf Produktionsstabilität, Ausbeute und die Kontrolle der gesamten Fertigungskosten.

Für Kun Feng Metal Industrial Co., Ltd. werden Werkzeuge nicht als isoliertes Produkt betrachtet. Sie sind integraler Bestandteil des Fertigungsprozesses und eng mit Produktanforderungen, Materialauswahl, Stanzprozessplanung, Qualitätskontrolle und Serienfertigungsbedingungen verknüpft. Ziel der Werkzeugentwicklung ist nicht nur die erfolgreiche Formgebung, sondern auch die Gewährleistung einer stabilen und reproduzierbaren Leistung unter realen, langfristigen Produktionsbedingungen.

Integration der Werkzeugentwicklung in die Prozessplanung

In praktischen Projekten beginnt die Werkzeugentwicklung nicht erst nach Abschluss des Produktdesigns. Stattdessen wird sie von Beginn an in die Gesamtprozessplanung einbezogen. Während der Werkzeugentwicklung werden die folgenden Faktoren parallel bewertet und integriert:

• Materialeigenschaften und tatsächliches Umformverhalten
• Stanzsequenz und Prozesslogik
• Produktionstaktzeit und Effizienzanforderungen
• Schnittstellenbedingungen zu nachgelagerten Prozessen wie Schweißen, Oberflächenbehandlung und Montage

Durch die gleichzeitige Entwicklung von Werkzeugen und Prozessplanung wird das Risiko wiederholter Anpassungen während der Serienproduktion deutlich reduziert, sodass die Werkzeuge zum Zeitpunkt der Fertigstellung produktionsbereit sind.

Werkzeugkonstruktionsprinzipien mit Fokus auf die Massenproduktion

Eine erfolgreiche Werkzeugkonstruktion definiert sich nicht allein dadurch, ob ein Teil geformt werden kann, sondern auch dadurch, ob eine stabile Leistung unter kontinuierlichen Produktionsbedingungen gewährleistet werden kann. Dementsprechend konzentriert sich die Werkzeugkonstruktion auf Folgendes:

• Maßgenauigkeit bei langen Produktionsläufen
• Prozesstoleranzkontrolle unter Massenproduktionsbedingungen
• Werkzeugstandzeit und Langzeitzuverlässigkeit
• Minimierung der Abhängigkeit von manuellen Anpassungen während der Produktion

Dieser Ansatz gewährleistet, dass die Werkzeuge nicht nur verwendbar, sondern auch für die langfristige Massenproduktion geeignet sind – was stabile Erträge, kürzere Einstellzeiten und reduzierte Gesamtherstellungskosten ermöglicht.

Gängige Stanzwerkzeugtypen und ihre Anwendungen

Je nach Bauteilstruktur, Produktionsvolumen und Prozesskomplexität kommen in der Praxis unterschiedliche Werkzeugkonzepte zum Einsatz. Die Werkzeugauswahl basiert nicht allein auf dem Werkzeugtyp, sondern auf der Wahl der Lösung, die sich am besten für eine stabile, langfristige Produktion unter den jeweiligen Fertigungsbedingungen eignet.

Einzeloperationswerkzeug

Einzelbearbeitungswerkzeuge werden typischerweise für relativ einfache Teile oder Anwendungen eingesetzt, die eine flexible Prozessabfolge erfordern. Durch die Trennung von Stanzen, Biegen oder Umformen lässt sich eine höhere Flexibilität bei der Prozessanpassung und Qualitätskontrolle gewährleisten. Dieser Werkzeugtyp wird auch häufig in der Kleinserienfertigung mit stabiler Stückzahl verwendet und bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Fertigungseffizienz und Kostenkontrolle.

Compound Die

Verbundwerkzeuge führen mehrere Stanz- oder Umformvorgänge in einer einzigen Station durch. Sie eignen sich für Teile, die eine hohe Positioniergenauigkeit, Koaxialität oder Maßhaltigkeit erfordern. Durch die Integration mehrerer Arbeitsgänge wird die kumulative Prozessstreuung reduziert, wodurch sich Verbundwerkzeuge ideal für die Massenproduktion mit gleichbleibender Qualität eignen.

Progressiver Die

Folgeverbundwerkzeuge integrieren mehrere Bearbeitungsschritte in ein einziges Werkzeugsystem, wobei das Material kontinuierlich durch aufeinanderfolgende Stationen zugeführt wird. Dieser Werkzeugtyp wird vorwiegend für die Massenproduktion großer Stückzahlen eingesetzt und bietet stabile Prozessbedingungen, hohe Effizienz und reduzierte Stückkosten über lange Produktionsläufe.

Transfer Die

Transferwerkzeuge transportieren einzelne Werkstücke zwischen verschiedenen Stationen, um mehrere Umformschritte durchzuführen. Sie eignen sich für komplexere Teile, Teile mit mehreren Umformstufen oder Anwendungen, die nicht für die kontinuierliche Bandzuführung geeignet sind. Transferwerkzeuge bieten ein optimales Verhältnis zwischen Umformkontrolle und Produktionseffizienz in der Serienfertigung.

Zieh- / Tiefziehwerkzeug

Ziehwerkzeuge werden für becherförmige, kastenförmige oder tiefgeformte Bauteile eingesetzt. Die Werkzeugkonstruktion legt Wert auf Materialflusskontrolle und Formstabilität, um Faltenbildung, Risse oder übermäßige Rückfederung zu vermeiden und so ein gleichbleibendes Erscheinungsbild und Maßhaltigkeit auch unter Serienfertigungsbedingungen zu gewährleisten.

Formwerkzeug

Umformwerkzeuge werden für Teile mit spezifischen Biegewinkeln, Konturen oder dreidimensionalen Geometrien eingesetzt. Die Prozesssteuerung konzentriert sich auf die Umformgenauigkeit und die Rückfederungsminimierung. Diese Werkzeuge können einzeln oder in Kombination mit anderen Werkzeugtypen als wichtige Umformschritte in Serienfertigungsprozessen verwendet werden.

Überblick über den Werkzeugentwicklungsprozess

Die Werkzeugentwicklung beginnt mit der Prüfung der Produktanforderungen und Zeichnungen. In der frühen Projektphase werden technische Gespräche mit den Kunden geführt, um Produktfunktionen, kritische Abmessungen und wichtige Umformmerkmale zu klären, die Machbarkeit unter realen Serienfertigungsbedingungen sicherzustellen und potenzielle Risiken frühzeitig zu erkennen. Diese frühen Bewertungen beeinflussen direkt die Werkzeugstruktur, die Prozessplanung und die Gesamtkostenverteilung.

Durch einen strukturierten Entwicklungsprozess wird die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge hinsichtlich Stabilität und Wiederholgenauigkeit vor der Serienproduktion validiert. Durch die frühzeitige Abstimmung kritischer Abmessungen und Funktionsmerkmale lässt sich der Bedarf an nachträglichen Werkzeugrevisionen reduzieren, wodurch das Risiko von Kostensteigerungen und Terminverzögerungen aufgrund wiederholter Konstruktionsänderungen minimiert wird.

Werkzeugherstellung, Erprobung und Validierung der Serienproduktion

Die Werkzeugerprobung dient nicht nur der Bestätigung einmaliger Umformergebnisse, sondern auch der Überprüfung der Machbarkeit unter Serienfertigungsbedingungen. Durch Erprobung und notwendige Anpassungen werden Maßgenauigkeit, Umformqualität und Prozesswiederholbarkeit im kontinuierlichen Fertigungsprozess vor der Produktionsfreigabe sichergestellt. Werkzeug- und Prozessdokumentationen werden im Rahmen des Qualitätsmanagementsystems verwaltet, um die Rückverfolgbarkeit für zukünftige Produktions- und Prozessänderungen zu gewährleisten.

Kontinuierliche Werkzeugwartung und Produktionsunterstützung

In der Serienfertigung werden Werkzeuge als kritische Produktionsanlagen und nicht als einmalige Investition betrachtet. Durch die Überwachung des Werkzeugzustands, die Verschleißanalyse und die Durchführung notwendiger Wartungsarbeiten wird die Werkzeugleistung aufrechterhalten, um eine gleichbleibende Qualität und Produktionseffizienz über lange Fertigungszyklen hinweg zu gewährleisten.

Werkzeugkompetenz als Teil der integrierten Fertigung

Die Werkzeugentwicklung ist keine eigenständige Dienstleistung, sondern ein wesentlicher Bestandteil der integrierten Stanzfertigung. Durch die enge Verzahnung von Werkzeugbau, Stanztechnik, Produktion und Qualitätssicherung kann KF Stamping bereits in frühen Projektphasen in die Prozessplanung eingebunden werden. So unterstützt das Unternehmen seine Kunden dabei, Risiken in der Serienproduktion zu minimieren, die Produktionsstabilität zu verbessern und Fertigungslösungen zu etablieren, die für den langfristigen Betrieb geeignet sind.