Die Montage im Werkzeug erklärt: Wie Stanzen und Fügen in einer Presse verschmelzen

Was ist In-Die-Montage?

Ein Hersteller, der Klemmenhalterungen herstellte, führte früher zwei getrennte Vorgänge durch: eine progressive Stanzlinie, die die Klammern formte, und eine Werkbank, auf der die Bediener selbstsichernde Muttern einsetzten, die Ausrichtung überprüften und die Teile stapelten. Der Montagetisch war der Engpass, und die Presse wartete häufig auf die fertige Arbeit. Durch das Ersetzen beider Schritte durch ein einziges progressives Werkzeug, das die Mutter einführt und das umgebende Metall fest vernietet, verkürzt sich die Gesamtzykluszeit pro fertiger Halterung um etwa die Hälfte.

Bei der In-Matrizen-Montage werden zwei oder mehr Teile oder ein Teil und ein Befestigungselement innerhalb des Stanzwerkzeugs zusammengefügt, anstatt in einem nachgelagerten Arbeitsgang. Je nach Verbindungsmechanismus nennen es die Hersteller In-Matrizen-Stecken, In-Matrizen-Nieten, In-Matrizen-Clinchen oder einfach In-Matrizen-Fügen . Wie auch immer der Name lautet, die Presse wird zu einer Montagemaschine: Die fertige Baugruppe verlässt die Matrize komplett, und die Matrize, die die Form des Teils kontrolliert, kontrolliert auch die Position jedes eingefügten Elements.

Die Entscheidungsregel ist einfach. Die In-Die-Montage bietet ihre größten Vorteile, wenn die Volumina groß sind, die Baugruppe in eine praktische Streifenbreite passt und die Verbindung mit der Duktilität des Materials beim Abrollen von der Spule hergestellt werden kann. Für die richtige Teilefamilie entfällt eine ganze Klasse von Handhabungs-, Ausrichtungs- und Arbeitsproblemen.

Funktionsweise der In-Die-Montage bei einer Folgeverbundmatrize

Die In-Die-Montage erfolgt fast immer auf einer Folgeverbund-Plattform. Das Band durchläuft eine Reihe von Stationen, die jeweils einen Schritt ausführen: Ein Pilotloch stechen, eine Tasche zeichnen, eine Kontur zuschneiden und dann an der Montagestation eine Mutter, einen Stift oder ein sekundäres Stanzteil in das geformte Element einführen. Eine spätere Station vernietet, rollt oder klammert das umgebende Metall, damit sich die eingefügte Komponente nicht verschieben kann, und die letzte Station trennt die fertige Baugruppe vom Streifen.

Da jeder Vorgang mit derselben Matrize und demselben Streifen registriert wird, ist die Toleranzhäufigkeit viel geringer, als wenn ein loses Stanzteil in einer Vorrichtung einer Montagemaschine neu positioniert wird. Auch die Reihenfolge der Stationen unterscheidet sich zwischen Folge- und Transferwerkzeugen, wodurch sich die Anordnung der Montagestationen ändert. die Vergleich von Folge- und Transfermetallstanzen erklärt beide Architekturen und ihre Grenzen.

Abstecken und Nieten im Gesenk

Der gebräuchlichste Mechanismus ist das In-Die-Staken. Ein Stempel verschiebt einen kleinen Teil des gestanzten Teils über das eingefügte Bauteil: Beispielsweise wird eine Mutter oder ein Stift in eine vorgeformte Tasche gedrückt, und ein Stopfstempel rollt den Taschenrand um, um ihn einzuklemmen. Das Abstecken funktioniert am besten bei duktilen Materialien; Bei hochfestem Stahl oder stark kaltverfestigten Teilen ist möglicherweise ein erhitzter Pfahl oder ein Wechsel zum Nieten erforderlich.

Beim Nieten und Clinchen im Gesenk wird mithilfe eines kleinen Stempel- und Matrizensatzes im Hauptwerkzeug eine dauerhafte mechanische Verbindung zwischen zwei Blechteilen hergestellt. An der Station kann ein Voll- oder Halbhohlniet zugeführt oder ein Teil ohne Verbindungselement direkt in ein anderes genietet werden. Einige Formen integrieren auch Laserschweißen, um Hülsen, Verbindungsstifte und Lagerringe zu schließen, die in früheren Stationen geformt wurden, obwohl das Wärmemanagement dies zur anspruchsvollsten Option macht.

Die Mechanismen können in einem Werkzeug kombiniert werden. Beispielsweise erfordert ein Computergehäusesockel oft mehrere eingepresste Befestigungselemente in einem einzigen Teil; Werkzeuge wie unsere Automatische Nietform für große Computersockel Führen Sie mehrere Nietvorgänge in einem Pressenhub durch.

Automatische Nietform für große Computermaschinenbasislieferanten, kundenspezifische Unternehmen Shuangqisi ist ein Lieferant und Unternehmen für automatische Nietformen für große Computermaschinen in China, kundenspezifische automatische Nietformen für ... Produkt anzeigen →

Hauptvorteile der In-Die-Montage

Der klarste Vorteil besteht darin, dass zwei Vorgänge sowie deren Puffer und Bediener in einem Pressenzyklus zusammengefasst werden. Für Teilefamilien, die sonst eine separate Niet- oder Muttern-Einsetzstation durchlaufen würden, ist der Taktzeitvergleich eindeutig.

Zykluszeitersparnis von 50 Prozent oder mehr sind realistisch Bei Kleinteilen ist der Qualitätsvorteil oft wertvoller als die Zeitersparnis. Wenn der Absteckstempel von demselben Säulensatz wie die Formwerkzeuge geführt wird, hält die Ausrichtung, die den Umriss des Teils festhält, auch die Verbindung. Es gibt keinen Fehler bei der Neupositionierung, daher bleiben die abgesteckten Positionen bei der Wiederholgenauigkeit der Matrize und nicht bei der kombinierten Wiederholgenauigkeit einer Vorrichtung und einer separaten Montagemaschine.

Auf der Kostenseite ist der Kompromiss von vornherein: Die Matrize kostet mehr und dauert länger als die Herstellung eines einfachen Stanzwerkzeugs. Bei ausreichendem Volumen werden die höheren Werkzeugkosten durch geringeren Arbeitsaufwand und den Wegfall einer separaten Montagemaschine ausgeglichen. Qualitätsingenieure sollten außerdem beachten, dass bei der In-Die-Montage die Teileübergabe vollständig entfällt; Jeder Wechsel zu einem anderen Gerät birgt die Gefahr von Beschädigung, Schmutz oder Fehlausrichtung.

Dasselbe Prinzip gilt auch für Unterbaugruppen im Automobilbereich. Folgeverbundformen für Automobilteile werden mit Montagestationen, Sensoren und Tonnageanforderungen ausgelegt, die bereits bei der ersten Entwurfsprüfung geplant sind, sodass der Nutzen in das Werkzeug integriert und nicht erst später hinzugefügt wird.

Folgeverbundformen für Automobilteile Suppliers, Custom Company - Suzhou Shuang Shuangqisi ist ein Lieferant und Unternehmen für Folgeverbundformen für Automobilteile in China, das kundenspezifische Folgeverbundformen für Automobilteile entwirft ... Produkt anzeigen →

Einschränkungen und wann die In-Die-Montage sinnvoll ist

Die In-Die-Montage ist keine universelle Lösung. Da die Werkzeuge komplexer sind, hängt die praktische Entscheidung vom Volumen, der Teilegeometrie und davon ab, wie das Werk seine Montagearbeiten bereits organisiert.

Wichtige Einschränkungen

• Komplexität der Werkzeuge: Montagestationen fügen bewegliche Teile, Sensoren hinzu und verlängern die Einarbeitungszeit. Bei einem Gesenk mit Niet- oder Nietstationen kann das Debuggen 20 bis 30 Prozent länger dauern als bei einem einfachen progressiven Gesenk.
• Pressgeschwindigkeit: Stanz-, Einsteck- und Nietstationen laufen langsamer als das reine Stanzen, typischerweise 40–60 Hübe pro Minute für mittelgroße Teile statt 100 oder mehr.
• Materialgrenzen: Das Abstecken erfordert Duktilität. Hochfestes oder stark kaltverfestigtes Metall kann an der Pfostenkante reißen und eine Änderung des Verbindungsdesigns oder der Materialqualität erforderlich machen.
• Einschränkungen beim Streifenlayout: Die Teile einer Baugruppe müssen innerhalb eines Streifens passen und ausgerichtet bleiben, was bei sehr großen oder sperrigen Komponenten unpraktisch ist.
• Reparaturzugang: Bei einer verschlissenen Montagestation muss möglicherweise die Matrize aus der Presse entfernt werden. Daher sind Ersatzeinsätze und klare Wartungsverfahren unerlässlich.

Wann sollte man sich für die In-Die-Montage entscheiden?

1. Das jährliche Volumen ist hoch genug, um komplexe Werkzeuge zu amortisieren. Bei mittelgroßen Teilen ist ein Bedarf von etwa 100.000 Stück pro Jahr oder mehr ein üblicher Ausgangspunkt.
2. Andernfalls wäre für die Montage eine eigene Niet- oder Mutterneinsetzstation mit eigenem Bediener erforderlich.
3. Die Gelenkposition ist eine funktionale Größe, wie z. B. eine elektrische Kontakthöhe oder eine Scharnierausrichtung, die Teil für Teil festgehalten werden muss.
4. Das Produktdesign ermöglicht die Zuführung der Befestigungselemente von der zugänglichen Seite und lässt Platz für Stopf- oder Nietstanzer.

Überlegungen zu Toleranz und Qualität

Das größte Qualitätsrisiko bei einem In-Die-Montageprozess ist ein fehlendes oder falsch platziertes Bauteil. Ein Vorschubproblem, das einige Pressenhübe lang unbemerkt bleibt, kann zu Schäden an der Matrize führen. Aus diesem Grund verfügen gut gebaute Werkzeuge über eine Erkennung in jeder Montagestation: einen Sensor für fehlende Muttern, einen Wegsensor am Stopfstempel oder einen Kraftwächter, der eine Verbindung mit falscher Materialstärke anzeigt.

Entscheidend sind die Toleranzen, die die Endmontage definieren, nicht der Rohling. Absteckpositionen werden normalerweise auf wenige Hundertstel Millimeter genau gehalten, da der Stempel und die Positionierungsflächen im selben Matrizensatz sitzen; Rechtwinkligkeit und Ebenheit eines eingesetzten Verbindungselements bleiben auf dem Niveau der eigenen Ausrichtung der Matrize. Dies ist insbesondere bei Elektronikgehäusen und stromführenden Teilen von Bedeutung, wo ein kleiner Positionsfehler zu einem Kontakt- oder Isolationsproblem wird. Die Gründe Warum elektronische Stanzwerkzeuge engere Toleranzen erfordern mit noch größerer Kraft aufbringen, wenn diesen Matrizen Montagestationen hinzugefügt werden.

Kombination von In-Die-Montage mit Linienautomatisierung

Eine In-Die-Montagezelle läuft selten alleine. Die Presse wird von einer Coil-Linie beschickt, fertige Baugruppen werden von Sensoren überprüft und Roboter richten Teile zum Verpacken oder für den nächsten Schweißvorgang aus. Unserer Erfahrung nach sollten die Matrize und die sie umgebende Automatisierung als ein System konzipiert sein: Streifenvorschub, Schmierung, Teilezählung und Fehlerausschleusung müssen alle auf den Abstand und die Zykluszeit der Matrize abgestimmt sein.

Hier schafft ein Formenbauer mit Automatisierungserfahrung den größten Mehrwert. Unser Bereitstellung der Stempelautomatisierung In jüngsten Projekten ist dies ein konkretes Beispiel: Werkzeugdesign, Pressensteuerung und Handhabungsgeräte wurden auf einer einzigen Zeitachse koordiniert. Stanzautomatisierungsausrüstung B. Rollenzuführungen, Stapler und In-Press-Erkennung, können von Anfang an zusammen mit der Matrize spezifiziert werden, wodurch Zykluszeit- und Layout-Überraschungen vermieden werden, die auftreten, wenn die Automatisierung nach dem Bau des Werkzeugs nachgerüstet wird.

Lieferanten von Stanzautomatisierungsgeräten, kundenspezifisches Unternehmen – Suzhou Shuangqisi Mold Shuangqisi ist ein Lieferant und Unternehmen für Stanzautomatisierungsgeräte in China, das kundenspezifische Stanzautomatisierungsgeräte entwirft und herstellt. Produkt anzeigen →

Was Sie bei der Bewertung der In-Die-Montage fragen sollten

Wenn Sie die In-Die-Montage mit einem Stanz-plus-Montage-Prozess vergleichen, stützen Sie Ihre Entscheidung auf Folgendes Gesamtkosten pro fertiggestelltem Teil im geplanten Volumen , nicht auf Pressestundensätze. Fragen Sie den Formenbauer, wie die Erkennung fehlender Komponenten gehandhabt wird, wie viele Stationen für die Einrichtung und Reparatur zugänglich sind und welche Streifenauslastung nach dem Hinzufügen der Montagestationen verbleibt. Fragen Sie auch nach einem ähnlichen Montagewerkzeug: Der Unterschied zwischen einer für die Montage konzipierten Matrize und einer Stanzmatrize mit angeschraubter Nietstation zeigt sich in der Probezeit und in der Langzeitwartung.

Der praktische Ausgangspunkt ist eine Teilezeichnung und eine Mengenprognose. Anhand dieser beiden Dokumente kann ein Formenbauer das Streifenlayout, die Presstonnage und die zusätzlichen Kosten für die Montagestationen abschätzen. Für Teile, die in den Prozess passen, ist die In-Die-Montage eine der zuverlässigsten Methoden, um Arbeitsaufwand, Handhabung und Toleranzstapel aus einem gestanzten Produkt herauszuholen.