Verschiedene Bedingungen, die auftreten, wenn der Matrizenabstand zu groß oder zu klein ist

Verschiedene Bedingungen, die auftreten, wenn der Matrizenabstand zu groß oder zu klein ist

Wenn der Abstand zwischen Stempel und Matrize zu klein ist (deutlich geringer als die Materialstärke oder der empfohlene Standard), ist das Material übermäßigen Druck- und Scherkräften ausgesetzt

1. Starke Adhäsion und Abnutzung (Abrieb): Minimales Spiel erzeugt übermäßige Reibung und hohen seitlichen Druck auf die Stempel- und Matrizenwände. Dies führt dazu, dass das Werkstückmaterial (insbesondere Weichstahl, Edelstahl und Aluminium) an den Werkzeugoberflächen haftet oder kalt verschweißt, was zu einer schnellen Materialübertragung und Beschädigung führt.

2. Übermäßige Späne und verkürzte Standzeit des Werkzeugs: Durch den geringen Spalt wird der Prozess zu einer Kombination aus Scheren und Extrudieren, wodurch feine, unerwünschte Späne entstehen. Dadurch sind die Werkzeuge auch extremer seitlicher Belastung und Verschleiß ausgesetzt, was die Lebensdauer von Stempel und Matrize drastisch verkürzt.

3. Langsame und unregelmäßige Abstreifkraft: Unzureichender Abstand führt dazu, dass das Material stark komprimiert wird und den Stempel fest umklammert. Der Abstreifer muss eine viel größere Kraft aufwenden, um das Teil vom Stempel zu entfernen, was zu einem langsamen, ungleichmäßigen Abstreifen und einer möglichen Werkzeugablenkung führt.

4. Schlechte Lochqualität (nicht senkrechte Wände): Übermäßige Kompression und seitliches Zusammendrücken können dazu führen, dass die Lochwände nicht senkrecht oder konisch (konisch) sind. Möglicherweise ist auch die Lochgröße zu klein.

5. Hohe Wärmeentwicklung: Die übermäßigen Scher-, Reibungs- und Druckkräfte wandeln erhebliche mechanische Energie in thermische Energie um, was zu abnormalen Temperaturanstiegen in den Werkzeugen und im Material führt. Hohe Hitze beschleunigt das Abfressen und die Verschlechterung des Werkzeugs.

6. Verformung/Verzerrung des Blechs: Hoher, konzentrierter Druck, Reibung und große Restspannungen um das gestanzte Loch herum können dazu führen, dass das Blech lokale Verformungen, Wölbungen oder Verwerfungen aufweist.

7. Aufgrund des kleinen Spalts wird das Material überwiegend geschert und extrudiert, anstatt dass es bricht. Dies führt zu einer viel größeren Polierzone und einem kleineren, weniger auffälligen Anfangsgrat.

8. Größerer, dickerer Laufgrat (beschleunigtes Wachstum): Während der anfängliche Grat klein ist, führen der schnelle Werkzeugverschleiß, der Aufbau von Abrieb und die starken Druckspannungen dazu, dass der Grat extrem schnell wächst, was nach kurzer Produktionszeit zu sehr großen und dicken Graten führt.

9. Stanzgeräusch: Der unzureichende Abstand führt dazu, dass das Material über einen längeren Zeitraum extrudiert/geschert wird, was zu einer sanfteren, weniger abrupten Energiefreisetzung führt. Das Geräusch des Stanzvorgangs ist normalerweise leiser (dies geschieht jedoch auf Kosten der Werkzeuglebensdauer).

10. Reduzierter Überschlag (Radius): Ein kleiner Abstand schränkt den plastischen Fluss und die Vertiefung des Materials vor dem Bruch ein, was zu einem sehr kleinen, definierten Radius (Überschlag) am Rand des Lochs führt.

11. Reduzierte Bruchzone (Bruchzone): Der Großteil der Materialdicke entsteht durch Scherung (Bruchzone), wodurch der Bruchzonenanteil an der Lochwand deutlich reduziert wird.

12. Weniger Herausziehen des Butzens: Durch den kleineren Abstand entsteht eine größere Polierzone und ein geraderes Profil der Butzenwand, wodurch die Wahrscheinlichkeit geringer ist, dass der Butzen zurückschnappt und beim Rückhub an der Stempelfläche kleben bleibt.

13. Übermäßige Scherung und Kompression führen dazu, dass das Material an der Gratstelle eine starke plastische Verformung erfährt, wodurch es extrem hart wird und sich bei nachfolgenden Entgratungsprozessen nur schwer entfernen lässt.

Wenn der Abstand zwischen Stempel und Matrize zu groß ist (deutlich mehr als die Materialstärke oder die empfohlene Norm), wird das Material zunächst gebogen und gedehnt, bevor es bricht.

1. Erhöhtes Ziehen/Abbrechen des Butzens: Ein großes Spiel führt dazu, dass der Butzen einer übermäßigen Biege- und Zugbeanspruchung ausgesetzt wird, bevor er bricht. Die Seitenwand des Geschosses bildet oft eine Sanduhrform, und die gespeicherte elastische Energie führt dazu, dass das Geschoss zurückschnellt (zieht), wodurch es viel wahrscheinlicher wird, dass es an der Stempelfläche haftet oder zurückgezogen wird.

2. Entstehung grober Späne/Risse: Aufgrund des großen Spalts wird das Material übermäßig gedehnt, bevor es zu einem sauberen Bruch kommt. Dies führt dazu, dass das Material am Ende des Prozesses eher reißt als sauber abschert, wodurch grobe, faserige Späne entstehen.

3. Schlechte Lochqualität (Abmessungen und Kanten): Zu großes Spiel führt zu einer Überdehnung und Biegung des Materials. Dies führt zu Löchern, die möglicherweise überdimensioniert sind und unregelmäßige, raue und minderwertige Kanten aufweisen.

4. Viel mehr Werkstückverzug: Das Material wird stark gedehnt und gebogen, anstatt sauber geschnitten zu werden. Dadurch entstehen große plastische Verformungen und Restspannungen rund um den gestanzten Bereich, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich das Blech verformt oder knickt.

5. Erhöhter und rauerer Grat: Da das Material unter Spannung und Biegung meist reißt und nicht sauber abschert, ist die Bruchzone groß. Dies führt zu einem höheren, schärferen und viel raueren Grat.

6. Erhöhter Rollover (Radius): Der große Abstand lässt dem Material viel Platz für plastisches Fließen. Dadurch entsteht vor dem Bruch ein sehr großer und markanter Radius oder eine Vertiefung (Überschlag) am Rand des Lochs.

7. Erhöhte Abrissfläche (Bruchzone): Da die Scherkräfte nicht effektiv konzentriert werden, reißt und bricht das Material über den größten Teil seiner Dicke. Der Bruchzonenanteil an der Lochwand ist sehr groß, während die saubere Brünierzone minimal ist.

8. Abgerundete/verformte Butzenkanten: Der Butzen erfährt beim Herausdrücken eine extreme Biegung und Verformung. Seine Kanten können abgerundet oder unregelmäßig verformt werden, anstatt saubere, scharf geschnittene Ecken beizubehalten.

9. Kaltverfestigte Grate: Aufgrund der übermäßigen Dehnung und des Reißens in der großen Bruchzone kann das Material an der Gratkante immer noch eine Kaltverfestigung erfahren, wenn auch möglicherweise weniger schwerwiegend als die extreme Kompression aufgrund eines unzureichenden Spiels.