Kaltumformung optimieren durch komplexe Prozessbetrachtung

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Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

Der von der Firma Arnold Umformtechnik eingeführte Markenname Conform steht im zweifachen Sinn für die Produkte, welche sich dahinter verbergen. Zusammengesetzt aus den Begriffen „connecting“ und „form“ zeigt er zum einen Funktion und Nutzen des Produktes, zum anderen steht er für Konformität, die Anpassung eines Produktes an die Anforderungen der Kunden. Hinter dieser simplen Erläuterung steht oftmals ein langwieriger Prozess, die Kundenanforderungen aufzunehmen und unter stetiger Berücksichtigung der Kosten und verfahrensbedingten Gegebenheiten zu einer gemeinsamen Lösung zu entwickeln.

Frühzeitige Einbeziehung der Experten spart Zeit

Natürlich können Kaltfließpressteile auch teilweise oder vollständig spanend nachbearbeitet werden, wenn dies zum Erreichen einer höheren Maßgenauigkeit oder Endkontur erforderlich ist. Erstes Ziel sollte jedoch sein, die Geometrie während der Entwicklung so abzustimmen, dass kaltumformtechnisch ein Formende (Net Shape) erreicht wird und nicht mehr nachbearbeitet werden muss. Bild 4 zeigt kaltfließpresstechnisch hergestellte Buchsen mit hoher Oberflächengüte (pressglatt) und einem nachträglich eingebrachten Einstich mit radialem Übergang.

Arnold Umformtechnik kann dem Kunden das gesamte Leistungsportfolio im Produktentstehungsprozess anbieten. Eine frühe Einbindung der Experten aus dem jeweiligen Unternehmen ist dabei stets ratsam. So sollte schon vor dem Musteraufbau aus Prototypen der Hersteller mit der Erfahrung im dafür vorgesehenen Serienprozess hinzugezogen werden. Diese Unterstützung wird während und nach Abschluss der Musterphase wertvolle Zeit einsparen und die Teilekosten, die im Einkauf der Serie entstehen, auf das Nötigste reduzieren.

Kurzer Prozess für funktionsrelevante Prototypen

Steigende technische und Qualitätsanforderungen, der Kostendruck und die Verkürzung von Entwicklungszeiten beeinflussen den Gestaltungsprozess. Entwicklung und Konstruktion sind heute gezwungen, den gesamten Lebenslauf eines Produktes zu betrachten. Folgendes Modell soll aufzeigen, an welchen Stellen gezielt durch das Zutun von Spezialisten Hilfestellung gegeben werden kann (Bild 5).

Aus Sicht von Arnold Umformtechnik sollte ein erster Kontakt stattfinden, wenn ein Konzept und die dazugehörige Konstruktion mit einer prinzipiellen Lösung erstellt wurde. Anhand einer Entwurfszeichnung kann unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens mit den verfahrenstechnischen Grenzwerten und dem jeweiligen vorgesehenen Verbaufall auf die Form Einfluss genommen werden.

Auch im nächsten Schritt, in der Phase des Musteraufbaus, bietet die Firma Arnold ihre Unterstützung an. Der so genannte „Arnold Fastener Express“ ist eine Einheit, die sich ausschließlich mit der Erstellung von funktionsrelevanten Prototypen befasst.

Dabei entstehen komplexe Muster, die in Werkstoff und Form den späteren Serienteilen entsprechen. Dem Kunden kommen dabei die kurze Entwicklungs- und Herstellungsphase von 2 bis 3 Wochen und die kleinen Abnahmemengen von 10 bis 1000 Teilen entgegen.

Literatur

[1] Just, Hendrik: Erweiterung der Formgebungsgrenzen rissbehafteter Halbwarm-Massivumformprozesse unter Anwendung der Schädigungsmechanik und der Finite-Elemente-Methode, Dissertation, Berichte aus dem Institut für Konstruktions- und Fertigungstechnik, Band 5, Shaker Verlag Aachen 2005

[2] Schuler: Handbuch der Umformtechnik, Berlin, Heidelberg, New York, Springer Verlag 1993

Dipl.-Ing. B.A. Lukas Schmieg ist Leiter Zentrale Technik bei der Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG, 74670 Forchtenberg-Ernsbach, Dipl.-Ing. (FH) Klaus Truetsch und Dipl.-Ing. B.A. Patrick Werner sind Konstrukteure im Bereich der Mehrstufenumformung bei der Arnold Umformtechnik

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