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Dec 05, 2023

9 Strategien zur Vermeidung von Teilekollisionen an der Abkantpresse

Teile können mit nahezu jeder Oberfläche der Abkantpresse kollidieren. Einen Plan haben

Teile können mit nahezu jeder Oberfläche der Abkantpresse kollidieren. Ein Plan und die Verwendung der richtigen Werkzeuge können dazu beitragen, diese Kollisionen zu verhindern und das Leben in der Bremsabteilung zu erleichtern.

Am ersten Tag, an dem die Bediener eine neue Abkantpresse einsetzen, verpflichten sie sich zu einem Kampf, der so viele Jahre andauern wird, wie diese Abkantpresse im Einsatz ist. Leider sind sich viele nicht bewusst, dass sie sich diesem Kampf verschrieben haben, und werden auf die harte Tour feststellen, dass sie sich nicht richtig darauf vorbereitet haben.

Dieser endlose Kampf richtet sich gegen Teilekollisionen – geformte Teile, die mit praktisch jeder Oberfläche der Maschine kollidieren, einschließlich des Stößels (oberer Balken), des Betts (unterer Balken), der Werkzeuge und möglicherweise des Hinteranschlags.

Zu den häufigsten Teilekollisionen kommt es beim Biegen sehr tiefer U-förmiger Teile sowie von Teilen mit langen Rücklaufflanschen, die letztendlich auf den Stößel treffen (siehe Abbildung 1).

Die häufigste Kollisionsart tritt auf, wenn das Teil mit dem Stempel kollidiert. Dies geschieht häufig bei Teilen mit einem langen Rücklaufflansch oder einer komplizierten Biegefolge oder bei Teilen wie Türrahmen, deren Rücklaufflansche (siehe Abbildung 2) sowohl zur Vorder- als auch zur Rückseite des Stempels vorstehen. Abbildung 3 zeigt ein weiteres typisches Beispiel: eine tiefe Kiste kollidiert mit dem Spannsystem.

Wenn Sie viel Zeit damit verbracht haben, eine Abkantpresse zu bedienen, haben Sie wahrscheinlich all diese Kollisionen und unzählige weitere erlebt. Glücklicherweise gibt es Strategien, mit denen Sie die Biegefreiheit maximieren und gleichzeitig Kollisionen minimieren können, die Teile und nicht zuletzt die Abkantpresse selbst beschädigen.

Besorgen Sie sich beim Kauf einer neuen Abkantpresse immer eine Maschine mit einer möglichst großen offenen Höhe zwischen der Unterseite des Stößels und der Oberseite des Bettes. Die Größe dieses Arbeitsraums bestimmt, wie viel Sie hineinstecken können, und kann normalerweise nicht geändert werden (siehe Abbildung 4).

Abkantpressen mit einer offenen Höhe von 20 Zoll (508 mm) sind alltäglich geworden, während Maschinen mit einer offenen Höhe von 25,590 Zoll (650 mm) und noch mehr von mehreren Herstellern von Abkantpressen angeboten werden. Diese Maschinen ermöglichen die Verwendung extrem hoher Stempel, Matrizen, Stempelverlängerungen und Matrizen-Riser-Kombinationen, die eine enorme Vielseitigkeit beim Biegen von tiefen U-förmigen Teilen, vierseitigen Teilen und dicken Blechen bieten (siehe Abbildung 5).

Investieren Sie immer in die höchste Werkzeugkombination, die die offene Höhe Ihrer Maschine zulässt. Je höher ein Stempel oder eine Matrize ist, desto vielseitiger ist sie. Nichts ist schlimmer, als ein kurzes Werkzeug zu kaufen und Monate oder sogar Jahre später festzustellen, dass es kein Teil ist, das Sie produzieren müssen. In diesem Fall müssen Sie möglicherweise eine höhere Version desselben Stempels kaufen und haben das Geld, das Sie für den kürzeren Stempel ausgegeben haben, verschwendet.

Wenn Ihre Abkantpresse eine begrenzte offene Höhe hat, kann sie möglicherweise einige Ihrer Teile nicht formen, weil die erforderlichen Werkzeuge einfach zu hoch sind. Wenn Ihre Maschine über einen manuellen Matrizenhalter verfügt, versuchen Sie, auf einen Matrizenhalter mit niedrigem Profil umzusteigen, um mehr freie Höhe zu erhalten.

Wenn die Maschine über ein manuelles Bombierungssystem verfügt, können Sie dieses auch vorübergehend durch einen Matrizenhalter mit niedrigem Profil ersetzen. Leider verlieren Sie dadurch die Fähigkeit, die Durchbiegung zu kompensieren, die beim Biegen in der Abkantpresse auf natürliche Weise auftritt. Dies kann es erforderlich machen, die Matrizen manuell auszurichten, um genaue Biegungen zu erzielen.

ABBILDUNG 1. Ein tiefes U-förmiges Teil kollidiert mit dem Stößel.

Wie jeder erfahrene Bediener einer Abkantpresse weiß, kann das Unterfüttern von Matrizen äußerst zeitaufwändig sein und erfordert eine Technik, die sehr schwer zu erlernen ist. Daher sollte diese Option nur als Übergangsmaßnahme verwendet werden, um Ihnen zu helfen, den Auftrag abzuschließen und dann Ihr Bombiersystem für den nächsten Auftrag neu zu laden.

Achten Sie darauf, dass zwischen den Stempeln und den Matrizen genügend Arbeitsraum bleibt. Dies sollte eine einfache Handhabung der Teile während des Biegevorgangs und eine einfache Entnahme der Teile nach Abschluss ermöglichen.

Halten Sie nach Möglichkeit einen Arbeitsraum von mindestens 4 Zoll (101 mm) zwischen Stempel und Matrize ein, wenn Sie kleine bis mittelgroße Teile aus dünnen Materialien biegen, und 6 Zoll (152 mm) oder mehr, wenn Sie Kästen und Kartons biegen vierseitige Teile. Natürlich können Teile mit komplizierten Biegefolgen und Teile aus dickem Blech sogar noch mehr erfordern.

Die Hublänge sollte mindestens 50 % der angegebenen Öffnungshöhe der Maschine betragen. Natürlich nehmen das Spannsystem, die Stempel, die Matrizen und das Bombierungssystem oder der Matrizenhalter (je nachdem, was zutrifft) im eingebauten Zustand einen großen Prozentsatz der offenen Höhe ein.

Achten Sie beim Biegen von Materialien zwischen 22 und 10 ga auf einen ausreichenden Hub, damit der Stempel die Oberseite des Matrizenhalters erreichen kann, wenn alle Komponenten außer den Matrizen installiert sind. Dies gewährleistet eine ausreichende Hublänge, um den Boden der V-Öffnung jeder Matrize zu erreichen. Es empfiehlt sich außerdem, die Antriebskomponenten nicht bis zum Ende des Hubs laufen zu lassen.

Beachten Sie, dass diese Regel nicht praktikabel ist, wenn dicke Bleche über große V-Matrizenöffnungen gebogen werden. Aber auch hier gilt: Wenn Sie mit Material zwischen 22 und 10 GA arbeiten, kann es eine gute Praxis sein, diese zu befolgen.

Wenn Sie vierseitige Teile wie Kisten und Pfannen biegen, sollten Sie bei der Auswahl des Stempels sehr vorsichtig sein. Sie möchten verhindern, dass die Seiten der Teile beim Biegen der dritten und vierten Seite nach oben in Richtung Stößel oder Spannsystem schwenken (siehe Abbildung 6).

Aufgrund der extremen Anforderungen an die Werkzeughöhe zum Formen dieser Teile stellen Sie möglicherweise fest, dass Sie nicht über einen Stempel verfügen, der hoch genug ist, um sie zu biegen. In diesen Fällen benötigen Sie möglicherweise einen speziellen, extrem hohen Locher, der speziell für diese Aufgabe angefertigt wurde. Eine weitere, in der Regel kostengünstigere Möglichkeit ist die Verwendung einer Stanzverlängerung in Kombination mit einer Standard-Stanze. Stempelverlängerungen können ebenfalls einen Mehrwert haben, da sie in Zukunft zum Formen anderer Teile verwendet werden können.

Um die erforderliche Höhe des Stempels (oder der Kombination aus Stempel und Stempelverlängerung) zum Biegen eines vierseitigen Teils zu bestimmen, multiplizieren Sie die Tiefe des Teils mit 1,7. Beachten Sie, dass diese Regel nicht für Abkantpressen gilt, die mit einem Hochleistungsspannsystem ausgestattet sind. Solche Systeme sind, gemessen von vorne nach hinten, viel breiter als Standard-Spannsysteme und erzeugen daher eine viel größere Störzone. Wenn Sie über ein Hochleistungsspannsystem verfügen und eine mögliche Kollision vorhersehen, wenden Sie sich an Ihren Abkantwerkzeuglieferanten, um herauszufinden, welche Lösungen verfügbar sind.

Berücksichtigen Sie vor dem Biegen immer die Lage der Biegungen an Ihren Teilen. Haben sie beispielsweise Laschen oder versetzte Biegungen, die von den Kanten weit in das Blech hineinragen und so einen langen Abwärtsflansch erzeugen? In diesem Fall benötigen Sie eine hohe Matrize, um zu verhindern, dass der untere Flansch mit dem Matrizenhalter oder dem Maschinenbett kollidiert (siehe Abbildung 7).

ABBILDUNG 2. Ein Rücklaufflansch kollidiert mit dem Entlastungsbereich eines Schwanenhalsstempels.

Nahezu alle Hersteller von Werkzeugen für Abkantpressen bieten höhere Matrizen, Matrizenerhöhungen oder Standard-Matrizenhalter an, mit denen Sie die Höhe Ihrer Matrizen weiter über das Maschinenbett anheben können. Stellen Sie jedoch vor dem Kauf dieser Artikel sicher, dass der Hinteranschlag Ihrer Abkantpresse an die höhere Position der Oberseite der Matrize angehoben werden kann.

Wenn Sie Ihre Teile offline programmieren, bevor Sie den Auftrag an die Abkantpresse senden, steht Ihnen ein sehr leistungsfähiges Werkzeug zur Verfügung. Biegesimulationen machen Teile sichtbar, die Kollisionen verursachen und bieten Alternativen, bevor es zu Kollisionen an der Abkantpresse kommt.

Natürlich können Sie die gleichen Simulationen auch auf der Steuerung Ihrer Abkantpresse durchführen. Dadurch wird jedoch die Maschine blockiert, wenn Teile verbogen werden könnten.

Ein Faktor, der zu Teilekollisionen beiträgt, ist die primäre Konzentration der Hersteller von Abkantwerkzeugen auf kritische Werkzeugabmessungen, die sich auf die Biegegenauigkeit auswirken. Dazu gehören die Arbeitshöhe, die Spitzenradien und der Spitzenwinkel an den Stempeln sowie die Arbeitshöhe, die Breite der V-Öffnung, der V-Öffnungswinkel und die Schulterradien der V-Öffnung an den Matrizen. Bestimmte Bereiche des Werkzeugs, insbesondere diejenigen, die beim Biegen nicht mit dem Material in Kontakt kommen, wurden (und einige werden immer noch) mit offeneren Toleranzen bearbeitet.

Natürlich erhöht die zusätzliche Bearbeitung die Kosten, und Endbenutzer begnügen sich oft damit, kleine Winkelkorrekturen von Hand vorzunehmen, wenn dünne Teile leicht mit dem Werkzeug kollidieren. Aufgrund der ständig steigenden Nachfrage nach qualitativ hochwertigeren Teilen und höherer Produktivität mussten jedoch viele Hersteller von Abkantwerkzeugen die Toleranzen in diesen Bereichen verschärfen, um Abweichungen von einem Werkzeug zum anderen zu beseitigen.

In jüngerer Zeit ist eine neue Technologie namens Smart Tooling entstanden, bei der jedes Werkzeug und der Container, in dem es versendet wird, mit einem DM-Code ausgestattet sind. Dadurch ist es möglich, einzelne Werkzeuge oder alle Werkzeuge gleichzeitig mit einem Mobiltelefon zu scannen (siehe Abbildung 8). Nach dem Scannen haben Sie sofort Zugriff auf den genauen digitalen Zwilling jedes Werkzeugs und seine vollständigen Spezifikationen.

Die Datendateien können in die Cloud und dann auf Ihre Abkantpressensteuerung hochgeladen werden. Werkzeughalter, die mit einem Bluetooth-Modul ausgestattet sind, können die Daten der Werkzeuge auch direkt an Ihre Abkantpressensteuerung übertragen. Diese Technologie trägt zur Verbesserung der Biegesimulation bei, da alle Berechnungen zur Kollisionsvermeidung auf genauen Werkzeugdaten und nicht auf Annahmen basieren. Darüber hinaus bietet es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für die Kontrolle und Verwaltung des Werkzeugbestands.

Intelligente Werkzeuge können ein wichtiger Teil des Puzzles zur Kollisionsvermeidung sein. Kombinieren Sie es mit einer Biegesimulation und den richtigen Werkzeugen und Zubehörteilen, und Ihr Kampf mit Teilekollisionen könnte endlich ein Ende haben.