Abkantwerkzeuge

Was bedeutet Abkantwerkzeug?

Abkantwerkzeuge, auch als Abkantmatrizen oder Formwerkzeuge bekannt, sind Spezialwerkzeuge, die in einer Abkantpresse zum Biegen und Formen von Blechen in die gewünschte Form verwendet werden. Im Gegensatz zu Schneidklingen üben Abkantwerkzeuge eine kontrollierte Kraft auf das Metallwerkstück aus, wodurch es entlang einer bestimmten Linie oder über einen definierten Bereich plastisch verformt wird. Der Begriff „Abkantwerkzeuge“ umfasst eine Vielzahl von Stempeln (das Oberwerkzeug) und Matrizen (das Unterwerkzeug), die zusammenarbeiten, um Biegungen mit unterschiedlichen Winkeln, Radien und Formen in Blechen zu erzeugen.

Einsatz und Anwendung von Abkantwerkzeugen

Abkantwerkzeuge sind in der Blechbearbeitung in zahlreichen Branchen von grundlegender Bedeutung. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Automobilindustrie: Formen von Karosserieteilen, Fahrwerkskomponenten und Strukturteilen.
• Luft- und Raumfahrtindustrie: Biegen und Formen von Flugzeughäuten, Halterungen und Strukturelementen aus Aluminium und anderen Legierungen.
• Geräteherstellung: Formen von Gehäusen, Platten und Innenkomponenten für Kühlschränke, Waschmaschinen, Öfen und andere Geräte.
• Bauindustrie: Herstellung von Metalldächern, Verkleidungen, Tür- und Fensterrahmen sowie Strukturstützen.
• Elektronik-Industrie: Biegen von Gehäusen, Halterungen und Chassis für elektronische Geräte.
• Möbelherstellung: Formen von Metallteilen für Stühle, Tische und andere Möbelstücke.
• Landwirtschaftliche Geräte: Herstellung von Metallkomponenten für Traktoren, Erntemaschinen und andere landwirtschaftliche Maschinen.
• Allgemeine Metal-Fertigung: Erstellen kundenspezifischer Metallteile und -komponenten für verschiedene Anwendungen.

Gängige Materialien für Abkantwerkzeuge

Die für Abkantwerkzeuge verwendeten Materialien müssen hohen Umformdrücken standhalten und verschleiß- und verformungsbeständig sein, um Genauigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. Zu den gängigen Materialien gehören:

• Kohlenstoffstahl (z. B. C45, 1045): Geeignet für weniger anspruchsvolle Anwendungen und die Formung weicherer Materialien wie Aluminium und Weichstahl. Wird häufig für Standardwerkzeuge oder weniger häufig verwendete Werkzeuge verwendet.
• Legierter Stahl (z. B. 42CrMo4, AISI 4140): Bietet im Vergleich zu Kohlenstoffstahl eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit und eignet sich für anspruchsvollere Biegevorgänge und dickere Materialien.
• Werkzeugstahl (zB D2, W1.2379, AISI D2): Bietet eine hervorragende Verschleißfestigkeit und wird für die Massenproduktion und die Formung härterer Materialien verwendet, wodurch eine gleichbleibende Biegegenauigkeit über eine lange Lebensdauer gewährleistet wird.
• Pulverförmige Metallurgy-Stähle: Bieten aufgrund ihrer gleichmäßigen Mikrostruktur eine überragende Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, ideal für anspruchsvolle und hochpräzise Umformungsanwendungen.

Oberflächenhärtungsverfahren wie Induktionshärten oder Nitrieren werden häufig bei Abkantwerkzeugen eingesetzt, um die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit zu erhöhen, die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern und die Formgenauigkeit zu erhalten. Beschichtungen wie Titannitrid (TiN) können die Oberflächenhärte weiter erhöhen und die Reibung reduzieren.

Gängige Formen von Abkantwerkzeugen

Abkantwerkzeuge gibt es in einer Vielzahl von Formen und Größen, die hauptsächlich in Stempel (Oberwerkzeuge) und Matrizen (Unterwerkzeuge) unterteilt sind. Zu den gängigen Formen gehören:

• V-Stempel und V-Matrizen: Der gebräuchlichste Typ, der zum Erstellen von Winkelbiegungen verwendet wird. Der Winkel des V (z. B. 30°, 45°, 60°, 90°) und die Öffnungsweite der Matrize bestimmen den Biegewinkel und den Innenradius.
• Schwanenhalsstanzen: Verfügt über einen gebogenen Hals, der die Bildung von Flanschen oder Biegungen mit Hindernissen ermöglicht.
• Versetzte Stanzen: Wird verwendet, um Biegungen zu erstellen, die von der Kante des Werkstücks versetzt sind.
• Radiusstempel und -matrizen: Verfügen über abgerundete Arbeitsflächen, um Biegungen mit bestimmten Innenradien zu erzeugen.
• Falzstempel und Matrizen: Wird verwendet, um aus Sicherheits- oder ästhetischen Gründen gefaltete oder gesäumte Kanten zu erstellen.
• Abflachungsmatrizen: Wird verwendet, um zuvor geformte Biegungen abzuflachen oder scharfe Ecken zu erzeugen.
• U-Biegewerkzeuge: Spezialwerkzeuge zum Formen von U-förmigen Kanälen.
• Z-Biegewerkzeuge: Konzipiert für die Herstellung von Z-förmigen Profilen in Blechen.
• Werkzeuge zur Kanalformung: Sätze aus Stempeln und Matrizen zum Formen von Kanälen mit bestimmten Abmessungen.
• Sonderwerkzeuge: Für komplexe oder einzigartige Teilegeometrien können Abkantwerkzeuge individuell entworfen und hergestellt werden.

Das Funktionsprinzip von Abkantwerkzeugen besteht darin, dass die Abkantmaschine Stempel und Matrize mit dem dazwischenliegenden Blechwerkstück zusammenpresst. Die Form des Stempels und der entsprechende Hohlraum in der Matrize bestimmen die endgültige Form der Biegung. Die Genauigkeit von Biegewinkel, Radius und Flanschlänge wird durch die Präzision der Abkantwerkzeuge und deren Steuerung bestimmt. Die richtige Auswahl der Werkzeuge basierend auf Materialart, Dicke und gewünschten Biegeeigenschaften ist entscheidend für präzise und konsistente Umformergebnisse.

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