Wie entwirft man ein Produkt zum Tiefziehen
Das Tiefziehen ist eine beliebte Methode zur Herstellung komplexer Hohlkörper mit einer Öffnung an einer Seite. Die meisten Verarbeiter haben gelernt, ein Teil für Techniken wie Drehen und Fräsen zu konstruieren. Die Konstruktion eines tiefgezogenen Teils erfordert jedoch eine andere Denkweise. Das Tiefziehen ist eine von vielen verfügbaren Blechverarbeitungstechniken, darunter Biegen, Schneiden, Hydroforming, Schmieden, Dünnziehen, Stanzen, Bördeln, Sicken und Strecken.
Unterschiede zwischen Tiefziehen und Zerspanen
Der Hauptunterschied zwischen Zerspanung und Tiefziehen besteht im Wesentlichen darin, dass bei der Zerspanung Material abgetragen und beim Tiefziehen Material verformt wird. Das Verständnis dieser beiden wesentlichen Unterschiede ist die Grundlage für die erfolgreiche Konstruktion eines Tiefziehteils. Nachfolgend sehen Sie einen Querschnitt des Ausgangsmaterials für die spanende Bearbeitung und das Tiefziehen sowie das entsprechende Endergebnis.
Bei der Bearbeitung geht es darum, das Material effizient und präzise zu entfernen. Das Material, das übrig bleibt, ist das gewünschte Produkt.
Beim Tiefziehen wird ein flaches Blech (Platine) begonnen und in eine hohle 3D-Form verformt. Die Platte wird kalt verformt, was bedeutet, dass die Molekularstrukturen im Material gegeneinander verschoben werden.
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Hauptunterschiede zwischen Tiefziehen und Zerspanen
Aufgrund der Unterschiede zwischen diesen Techniken ist es wichtig, sich mit den Vor- und Nachteilen der beiden Technologien auseinanderzusetzen. Einen Artikel mit weiteren Informationen zu den verschiedenen Techniken finden Sie hier. Im Folgenden finden Sie eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Unterschiede
| Tiefziehen | Zerspanung | |
|---|---|---|
| Unterschiedliche Wandstärken | Die Wanddicke entspricht im Wesentlichen der Dicke des Ausgangsmaterials, jedoch kann das Material während des Prozesses bis zu einem gewissen Grad ausgedünnt werden. | Keine Einschränkungen bei der Herstellung unterschiedlicher Wandstärken |
| Dünne Wände | Sehr dünne Wände bis zu 20 Mikron möglich. | Wandstärken unter 0,2 mm stellen beim Drehen eine Herausforderung dar. Dies wird durch die mechanischen Kräfte verursacht, die während der Bearbeitung auf das Produkt einwirken. |
| Stärke und Gewicht | Das Tiefziehen verleiht eine hohe Festigkeit, da das Material während des Prozesses aushärtet. Im Allgemeinen sind die Produkte im Vergleich zu maschinell bearbeiteten Produkten leichter und fester. | Die Festigkeit des Materials ändert sich während des Prozesses nicht. Einige Werkstoffe können jedoch durch Wärmebehandlungen eine höhere Härte erhalten, was sich jedoch nachteilig auf die Abmessungen auswirken kann. Die Produkte sind im Allgemeinen schwerer als tiefgezogene Produkte. |
| Zahlen | Sehr skalierbar. Wird oft für große Mengen verwendet, kann aber schon ab 10 Einheiten interessant sein | Geeignet für kleinere Serien und Prototypen |
Grundregeln für die Gestaltung eines Tiefziehprodukts
1) Produkte mit aufgeweitetem Durchmesser
Produkte, die sich nach außen erstrecken, sind im Allgemeinen nicht herstellbar. Das Produkt kann also nicht größer sein als die Abmessungen des Ziehdorns. Der Ziehdorn kann das Material nicht nach außen drücken. Abgesehen von der Tatsache, dass der Stempel das Material nicht nach außen drücken kann, ist es auch nicht möglich, das Produkt auf diese Weise vom Ziehring zu lösen. Es gibt jedoch andere mögliche Techniken, um diese Produkte herzustellen, wie z.B. das Hydroforming. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie Fragen zu dieser Art von Teilen haben.
2) Produkte mit dickeren Wänden als das Ausgangsmaterial
Produkte, deren Wände dicker als das Ausgangsmaterial (Platine) sind, können nicht durch Tiefziehen hergestellt werden, siehe links. Manchmal gibt es Möglichkeiten, das Material dünn zu ziehen. Dabei geht man von einem Produkt mit einer dicken Wandstärke aus und dünnt die Wand in Längsrichtung aus. Bei diesem Verfahren behält der Boden seine Dicke und die Wand wird dünner und höher. Fragen Sie uns nach den Möglichkeiten
3) Schneiden des Flansches
Vertikales Schneiden ist grundsätzlich einfacher, da diese Schnittbewegung mit der Bewegung der Presse übereinstimmt. Das Schneiden senkrecht zur Wand ist möglich, erfordert aber eine komplexere Werkzeugausstattung und birgt das Risiko eines höheren Verschleißes. Es ist auch möglich, das Schneiden mit sekundären Techniken außerhalb des Tiefziehverfahrens durchzuführen. Dazu gehört zum Beispiel das Laserschneiden. Senkrechtes Schneiden ist daher kostspieliger.
4) Verhältnis zwischen Durchmesser und Materialstärke
Produkte mit einem geringen Durchmesser-Wandstärkenverhältnis können nicht tief gezogen werden. Der Ziehdorn überträgt die Kraft der Presse auf den Boden des Produkts. Das unten stehende Beispiel zeigt, dass die Wände so dick sind, dass der Boden zu viel Kraft aufwenden muss, um die Wände zu verformen. Wenn ein kleiner Durchmesser gewünscht wird, ist es daher notwendig, auch die Materialstärke proportional anzupassen.
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Dies sind nur einige Beispiele, die bei der Gestaltung eines tiefgezogenen Produkts zu berücksichtigen sind. Weitere Informationen zum Tiefziehen finden Sie hier oder auf der Hauptseite. Um herauszufinden, ob Tiefziehen für Ihre Anwendung geeignet ist, kontaktieren Sie uns oder senden Sie eine E-Mail an info@mubion.com.