Startseite » Fertigung »

Zeit gewinnen mit modularem Gewindeformer

Bearbeitungszeit um 37 Sekunden gesenkt – hochqualitatives Gewinde erzeugt
Zeit gewinnen mit modularem Gewindeformer

Zur Innengewindeherstellung kreierten die Entwicklungsexperten der LMT Tools am Standort LMT Fette den modularen Gewindeformer HPF (High Performance Forming). Dieses Werkzeug hat seine Bewährungsproben längst hinter sich und zeigt sein Können überall dort, wo Sicherheit und Qualität mit hoher Wirtschaftlichkeit verbunden wird. Und es gewinnt Zeit. Zum Beispiel bei der Firma Still.

Still gehört seit langem zu den führenden Anbietern von Gabelstaplern, Wagen und Schleppern sowie modernsten Intralogistiksystemen. Mit über 7000 Mitarbeitern, vier Produktionsstätten, 14 Niederlassungen in Deutschland, 20 Tochtergesellschaften im Ausland sowie einem Händlernetz, das weltweit 246 Händler umfasst, ist der Intralogistiker international erfolgreich.

„Neben unserem hohen Qualitätsstandard achten wir natürlich permanent auf die Verkürzung unserer Prozesse“, so Heiko Hagen, verantwortlich für die Auswahl und Beschaffung von Schneidwerkzeugen bei Still. „Das senkt die Fertigungszeiten und schafft Kundenzufriedenheit durch Termintreue. Da kamen uns die Experten von LMT Tool Systems gerade gelegen. Folgende Aufgabe war zu erledigen: Bei der Herstellung von Innengewinden M 24 mal 1,5 in Kolbenstangen für Hydraulikzylinder, wollten wir eine Prozessoptimierung erreichen, um letztlich die Fertigungskosten deutlich zu senken. Unser Augenmerk haben wir besonders auf die Verbesserung der Oberflächenqualität sowie auf die Verkürzung der Bearbeitungszeit bei hoher Prozesssicherheit gelegt. Bisher wurden die Gewinde spanend mit Gewindestrehlern hergestellt.“ Florian Mater, technische Beratung und Verkauf bei LMT Tool Systems, ergänzt: „Ich habe mich über die Herausforderung gefreut und sah hier gleich eine Chance für unsere HPF-Gewindeformer.“
Formen versus Schneiden
Die Vorteile des Gewindeformens im Vergleich zum Gewindeschneiden beruhen zum einen auf der Tatsache, dass beim Verformen die Gefügestruktur des Materials nicht durchtrennt, sondern verfestigt wird. Eine höhere Profilgenauigkeit, höhere Gewindefestigkeit, polierte Gewindeflanken und damit größere Bauteilsicherheit sind die Folge. Das Umformen des Materials ermöglicht nicht nur die Optimierung der Maßhaltigkeit, sondern auch der Oberflächengüte und damit die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit. Zum anderen gewährleistet das Gewindeformen maximale Prozesssicherheit, weil keine Späne anfallen und somit kein Spänestau entstehen kann. Die Umfangsgeschwindigkeiten sind höher, die Standwege sind größer und die Anzahl der Werkzeugwechsel verringern sich.
Mit der Entwicklung eines modularen Gewindeformers ist es nun gelungen, dieser Fertigungsmethode eine neue Dimension zu geben. Der High Performance Former (HPF) besteht aus einem Schaft aus Stahl, der formschlüssig und stabil mit dem Formkopf aus Feinstkorn-Hartmetall verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich die Elastizität und Zähigkeit des Stahls mit der Verschleißfestigkeit des Hartmetalls kombinieren. So wird eine deutlich höhere Umfangsgeschwindigkeit möglich. Denn das beim Gewindeformen erforderliche Drehmoment wird über den Mitnehmer am Grundkörper in dessen zähen Schaft eingeleitet und kann von ihm aufgenommen werden.
Dank der Ausbildung des Gewindekopfes als Wechselplatte ergibt sich ein weiterer, ökonomisch relevanter Vorteil: Bei Stand- zeitende wird nicht mehr das ganze Werkzeug ersetzt, sondern nur der Hartmetallkopf. Abhängig vom zu bearbeitenden Material amortisiert sich der modulare Gewindeformer schon nach ca. 3 mal wechseln des Gewindekopfes. Nach ca. 10 Kopfwechsel sollte auch ein neuer Schaft verwendet werden. Bei der Fertigung großer Lose fallen die Kosten für den Schaft jedoch nicht ins Gewicht.
Einen weiteren Fortschritt stellt die Innenkühlung dar. Hierbei erfolgt – nach Maßgabe der Minimalmengenschmierung – die Kühlschmiermittelzufuhr zentral durch den Schaft mit definierten radialen Austrittsbohrungen am unteren Teil des Trägerkörpers. Besonders geeignet für das Formen sind Werkstoffe mit guten Kaltverformungseigenschaften, einem Bruchdehnungskoeffizienten von mehr als 8 % und einer Festigkeit bis Rm = 1000 N/mm2.
Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ergibt eine Reduzierung der Werkzeugkosten pro Gewinde mit dem modularen HPF gegenüber einem einteiligen HSS-Former von ca. 50 % und gegenüber einem VHM-Former von ca. 20 %.
Die Paxis entscheidet
„Wir waren uns sicher“ sagt Sascha Wenzel, Anwendungsexperte bei LMT, „dass der HPF gegenüber dem bisher eingesetzten Gewindestrehler zu der erwarteten Prozessoptimierung führen wird. Empfohlen haben wir einen Gewindeformer M 24 mal 1,5 -6 HX mit 6 Schmiernuten.“ Die Kolbenstange wurde auf einer Index-Maschine mit folgenden Arbeitswerten bearbeitet: Vorbohrdurchmesser 23,3 mm, Formgeschwindigkeit vc = 38 m/min, Drehzahl n = 500 min-1, Vorschubgeschwindigkeit vf = 750 mm/min. Zur Schmierung wurde eine 8 %ige Emulsion verwendet. Die Werkzeugaufnahme war eine Spannzange ER32.
„Das Ergebnis hat mich bereits optisch beeindruckt“, fährt Wenzel fort, „eine spiegelnde Oberfläche aufgrund presspolierter Gewindeflanken. Die Qualitätskontrolle ergab ein hochqualitatives, lehrenhaltiges Gewinde.“ „Für mich war ein weiteres Ergebnis ebenfalls sehr wichtig“, resümiert Hagen, „nämlich ob wir damit auch die Prozesszeiten gesenkt haben. Und das ist uns mehr als gelungen. Gegenüber dem Strehlen konnte die Bearbeitungszeit pro Gewinde um 37 Sekunden reduziert werden. Das führt bei unserer Losgröße von 10 000 Teilen und einem entsprechenden Maschinenstundensatz zu einer Einsparung von fast 10 000 Euro im Jahr. Hier bestätigt sich erneut die erfolgreiche Zusammenarbeit mit der LMT, die wir auch zukünftig für weitere Projekte nutzen werden.“
Hagen stellt bereits eine weitere Anwendung in Aussicht: Ein Gewinde M 24×2. Die besondere Anforderung in diesem Fall wird sein, dass sich die relativ dünne Wandung des Bauteils nicht nach außen wölben darf.
LMT Tool Systems GmbH www.lmt-tools.com

Prozesszeit pro Bauteil

Unsere Webinar-Empfehlung
Aktuelle Ausgabe
Titelbild mav Innovation in der spanenden Fertigung 1
Ausgabe
1.2024
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Trends

Aktuelle Entwicklungen in der spanenden Fertigung

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Alle Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de