Dreh-Schiebertechnik

Durch den Einsatz von Drehschiebern in Werkzeugen der Umformtechnik werden bei großflächigen Bauteilen bessere Oberflächenqualitäten erzielt. Die Geometrien bei Blechteilen werden komplizierter und...

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Durch den Einsatz von Drehschiebern in Werkzeugen der Umformtechnik werden bei großflächigen Bauteilen bessere Oberflächenqualitäten erzieltDie Geometrien bei Blechteilen werden komplizierter und komplexer. So werden immer häufiger auch hinterschnittene Flansche bei Außenhautteilen für Automobile verlangt, deren Umsetzung oft zu Oberflächenbeanstandungen führt. Grund für diese Beanstandungen sind Fehler in der Oberfläche der Außenhaut, die dadurch entstehen, dass das Blechteil aufgrund des Hinterschnittes nicht ohne weiteres vom Stempel abgenommen werden kann und somit eine besondere Problematik im Werkzeugbau darstellt.Als bekannte und angewandte Verfahren gelten die Methoden mit so genannten Füllschiebern.Unter der Verwendung eines Horizontalschiebers kann das Blechteil nach der Verformung (bei einem Hinterschnitt) direkt entnommen werden, wenn die Matrize des Horizontalschiebers mit einem entsprechend großen Freiraum versehen ist.Der Einsatz eines Füllschiebers erlaubt stabilere MatrizenDie Schwachstelle ist, wie in Bild 1 zu erkennen, die Matrize, weil diese nur mit einer geringen Formauflage ausgeführt werden kann. Dies ist erforderlich, weil das Blechteil bei der Entnahme geschwenkt oder verschoben werden muss. Bei noch ungünstigeren Bedingungen ist diese Variante nicht möglich.Kommt es zur Anwendung eines Füllschiebers, so kann die Matrize stabiler ausgeführt werden. Bei der Entnahme muss aber der Füllschieber das Blechteil wieder freigeben. Dazu muss eine Schieberbewegung stattfinden. Dieses Prinzip erfordert, dass der Stempel an dieser Stelle geöffnet werden muss.In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass die hohen Qualitätsziele und -anforderungen bei Oberflächenteilen für Automobile nur durch einen geschlossenen Stempel erreicht werden können. Beide Varianten haben aber keine geschlossenen Stempel, so dass dabei eine Markierung in der Oberfläche des jeweiligen Blechteiles sichtbar wird.Weniger in Europa oder in Nordamerika, aber besonders in Japan verbreitet ist der so genannte Drehschieber. Führend in dieser Technik ist das ebenfalls japanische Unternehmen Umix Co. Ltd., das sich schon seit vielen Jahren mit dieser Werkzeugtechnik befasst.Die Funktionsweise des Drehschiebers entspricht der eines oben hängenden Schiebers. Das Schieberbett jedoch übernimmt, dadurch dass es eine zusätzliche Rundführung besitzt, gleichzeitig die Funktion eines Füllschiebers. Aufgrund der Drehbewegung wird ein Gegenhalter hinter das Blech geführt, bevor der Schieber seine eigentliche Umformbewegung durchführt. In Bild 3 und 3a ist der Drehschieber schematisch im geschlossenen Zustand dargestellt.Der Drehschieber bietet rund herum mehr VorteileDer Drehschieber kann als separate Baugruppe aufgebaut werden. Dies wirkt sich günstig auf die Bearbeitung, Montage und spätere Wartung aus. Die Baueinheit benötigt spürbar weniger Platz als die eines entsprechenden Horizontalschiebers (mit Füllschieber).Die geschlossene Bauteilaufnahme ohne Spalt führt zu keinerlei Oberflächenmarkierungen. Eine direkte Verriegelung zwischen Formstempel und Drehschieber führt zu einer besseren Maßhaltigkeit des geformten Flansches. Dieses Ergebnis kann bei einem vergleichbaren Horizontalschieber durch das Arbeitsspiel des Schiebers nicht realisiert werden. Eine noch nicht genannte Besonderheit dieses Schiebers ist die geringe Störanfälligkeit. Diese wird durch eine Zwangsverrieglung, die auch noch bei Ausfall der Pneumatikzylinder zuverlässig funktioniert, garantiert.Der zur Zeit bedeutendste Vorteil von Drehschiebern ist die Herstellung selbst ungünstigster Flansche mit kleinen Querschnitten. Dies war bisher mit einem Horizontalschieber aufgrund des Bewegungsablaufes des Füllschiebers in keiner Weise möglich. Der Einsatz des Drehschiebers ist immer eine Überlegung wert, er sollte aber aufgrund der höheren Kosten nur bei Außenhautteilen wie zum Beispiel für Kotflügeln (Bild 4) sowie bei Dach, Front- und Heckklappe (Bilder 5, 5a und 5b) und Seitenteil eingesetzt werden. Durch die Verwendung der Drehschiebertechnik erhalten die Außenhautteile eine spürbar bessere Oberflächenqualität. Gleichzeitig erhöht sich die Produktionssicherheit und der Wartungsaufwand wird merklich reduziert. Ebenfalls vorstellbar ist eine Reduzierung der Operationsfolgen durch die geringere Baugröße und der besseren Positionierungsmöglichkeit.Umix hat auf das Prinzip des Drehschiebers weltweit Patente angemeldet und vergibt lizensierte Nutzungsrechte.