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Formenbau


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Inhaltsverzeichnis
1 Verfahren
2 Formbestandteile
3 Entformung
4 Schwindung
5 Oberflächenbeschaffenheit
6 Angusssystem
7 Ausstoßerei
8 Schieber
9 Kühlung oder Heizung
10 Aufspannung
11 Zusatzfunktionen

Formenbau

In der Massenfertigung werden verschiedenste Verfahren kostengünstigen und schnellen Herstellung von Werkstücken und z. B. für die Technik den Haushalt angewendet. Der Werkzeugbau liefert die entsprechenden Werkzeuge dazu. Ein Gebiet des Werkzeugbaus ist der Formenbau welcher sich hautpsächlich mit der Herstellung dreidimensionalen aber auch zweidimensionalen Formen (Werkzeugen) beschäftigt. eigentliche Form besteht meistens aus gehärtetem oder vergütetem Werkzeugstahl oder aus Hartmetall . Die meistens sehr genauen Formkonturen werden Hilfe von verschiedenen Werkzeugmaschinen eingearbeitet.

Verfahren

Der Formenbau dient der Herstellung von Werkzeugen ( Formen ) für verschiedenste Verfahren :

  • Spritzpressen

  • Formpressen

Diese Verarbeitungsverfahren können wiederum in Kombination verwendet werden. Auch können komplett verschiedene oder Materialien in nacheinender folgenden Prozessen kombiniert verarbeitet

Formbestandteile

Der Formenbau hat unter anderem die die verschiedensten Werkstücke nach Konstruktionszeichnung und NC-Daten die zusammen mit eingekauften Normteilen und Normalien ein komplettes Werkzeug ergeben. Insgesamt kann fertig montierte Form aus bis zu mehreren Einzelteilen Formbestandteilen bestehen. Eine Form (Werkzeug) besteht mindestens einer Matrize welche das Negativ der Außenform das herzustellende Massenteil bildet. Um die Innenform herzustellenden Massenteils zu bilden wird der so Kern benötigt. Der Formaufbau besteht aus mehreren und dient verschiedensten Funktionen. Matrize und Kern darin in abgestimmter Position zu einander festgehalten. Werkzeug kann mit Hilfe von Aufspannplatten einfacher der Verarbeitungsmaschine befestigt werden. Auch ein Angusssystem und die Ausstoßerei befindet sich im Aufbau. erfüllt der Formaufbau aber noch weitere Funktionen.

Entformung

Je nach Verfahren wird ein herzustellendes anders entformt. Zum Teil werden komplizierte Mechanismen um ein Teil aus dieser Form wieder zu können. Die kompliziertesten Mechanismen werden beim Spritzgießen und beim Druckgießen angewendet. Neben ganz gewöhnlichen Ausstoßern oder werden Schieber Schrägausstoßer oder sogar Zusammenfallkerne verwendet Hinterschnitte entformen zu können. Diese Entformungsvarianten können miteinander kombiniert werden.

Schwindung

Damit die verschiedenen Materialien ( Werkstoffe ) in der Massenfertigung verarbeitet werden können diese erwärmt werden oder es entsteht bei Verarbeitung Wärme . Beim Abkühlen wird dabei das endgültige etwas kleiner. Diese Verkleinerung nennt man Schwindung (Schwund). Die Schwindung hängt hauptsächlich vom Material aber auch vom angewendeten Verfahren dessen Verarbeitung und weiteren Faktoren ab. Die Schwindung bei der Herstellung einer Form berücksichtigt werden. heißt dass eine Kontur (jedes Maß) um bestimmten Prozentsatz vergrößert werden muss. Dies wird der Konstruktion berücksichtigt.

Oberflächenbeschaffenheit

Ein Massenteil weist immer eine ganz Oberflächenbeschaffenheit und Rauheit auf. Diese Oberflächenbeschaffenheit muss Herstellen einer Form berücksichtigt werden. Je nach des Endkunden wird die Oberfläche einer Form nach einem bestimmten Muster strukturiert (z. B. ätzen oder sandstrahlen) oder im angewendeten Herstellungsverfahren entsprechenden Werkzeugmaschine belassen.

Wichtige Funktionen in einer Form:

Angusssystem

Der Anguss dient der Materialzuführung an zu giessende Werkstück und kann unterschiedlich ausgestaltet Das Werkstück wird entsprechend dem Kundenwunsch entweder eine "Rübe" einen Tunnel (Tunnelanguss) evtl. mit oder durch ein ganzes Heisskanalsystem (Hotrunner) angegossen. Preis einer Form wird wesentlich von der mitbestimmt. Dafür können bei der Verarbeitung je Angussart wieder Kosten eingespart werden.

Ausstoßerei

Die Ausstoßerei dient der Entformung eines oder gegossenen Teiles. Sie besteht im Wesentlichen einer Ausstoßplatte und einer Halteplatte sowie von Teilekontur abhängigen Anzahl in der Regel runden Die von der Halteplatte durch einen Bund Auswerfer werden via Ausstossbolzen und Ausstoßplatte nach geschoben um das Teil aus der Form respektive auszustoßen.

Bei komplexeren Formteilkonturen kann die Ausstoßerei aufwändigere Funktionen wie Schrägausstoßer Hülsenauswerfer oder Flachauswerfer Die Ausstoßerei ist zum Teil durch Endschalter um Fehlmanipulationen und damit einer Beschädigung der Formpartien vorzubeugen.

Schieber

Schieber dienen dazu Partien zu entformen nicht in normaler Entformungsrichtung entformt werden können. heisst dass das gespritzte oder gegossene Teil durch das alleinige Öffnen der Form in so genannten Trennebene entformt werden kann. Diese nennt man Hinterschnitte.

Solche Hinterschnitte am Formteil können eine massiv verteuern auch wenn diese nur sehr sind. Die Lage des Hinterschnittes welche die der Entformung angibt ist mitbestimmend für den zur Herstellung eines Werkzeuges.

Schieber müssen entweder mechanisch oder hydraulisch dem Öffnen der Form betätigt werden um Spritzteil oder Gussteil bei den Hinterschnitten zu

Kühlung oder Heizung

Die Kühlung einer Form bestimmt wesentlich Zykluszeit in der Produktion und damit die des herzustellenden Serienteiles. Je besser die Kühlung kürzer ist die Zykluszeit. Auch der Teileverzug damit die Qualität des gespritzten oder gegossenen kann damit beeinflusst werden.

In bestimmten Situationen ist auch eine notwendig um zum Beispiel eine Form auf gewisse Temperatur für das Giessen zu bringen.

Aufspannung

Um eine Form in der Giessmaschine befestigen dient in der Regel beidseitig eine Diese wird meistens mit Spannnuten versehen die den entsprechenden Maschinentyp abgestimmt sind.

Die heutige Fertigung verlangt immer schnellere der Produkte und damit kleinere Serien die werden müssen (Just-in-Time). Bei den damit verbundenen Wechseln der Form auf der Produktionsmaschine kann Schnellspannsystem sinnvoll sein. Dieses vereinfacht die Aufspannung den schnellen Anschluss von Kühlung Hydraulik oder

Zusatzfunktionen

Immer öfter werden vom Kunden Zusatzfunktionen die nur indirekt mit dem eigentlichen Werkzeug in Verbindung stehen:

Zufuhr- oder Handlingssystem

Zur Entnahme der gespritzten oder gegossenen oder für die Zuführung von Einlegeteilen wird Handlingssystem benötigt. Es dient der Automatisierung in Produktion unter anderem auch für den Schichtbetrieb.

Entgratwerkzeug

An der Trennung der beiden Fromhälften ein Grat (Formtrenngrat). Dieser wird zusammen mit Angusssystem per Stanzentgraten entfernt.

Engineering

Die heutige Entwicklung von Produkten verlangt parallelem Arbeiten zwischen Kunde und Werkzeughersteller. Man dies Simultaneous Engineering welche die Entwicklungszeit für verkürzt. Ein Teil oder die gesamte Engineeringarbeit dabei auch durch den Formenbau ausgeführt werden.

Beschriftung

Eine saubere Beschriftung der hergestellten Formbestandteile die Ersatzteilbestellung.



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