Drücken für Magnetventilgehäuse: DT4E Reineisen und DC04

Beim Magnetventilgehäuse zeigt sich der Nutzen des Abstreckziehens am deutlichsten. Es muss mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen: den Anker in einer Bohrung führen, die über ihre gesamte Länge rund und gleichmäßig ist, außen Spule und Ventilkörper aufnehmen, dünn genug bleiben, damit der Magnetkreis funktioniert, und all das ohne Oberflächenschäden, die den magnetischen Pfad stören würden.

Balford fertigt diese Gehäuse durch Tiefziehen ausDT4E Elektrolyt-Eisen (Reineisen)undDC04, wobei Tiefziehen mit anschließendem Glattwalzen und magnetischer Glühung nach dem Umformen zum Einsatz kommt.

Warum das Gehäuse die klassische Anwendung des Tiefziehen ist

Beide Durchmesser sind funktional.Die Bohrung dient als Ankerführung; der Außendurchmesser positioniert das Gehäuse in der Spule und im Ventilkörper. Beide sind toleranzbehaftet und müssen daher entweder umgeformt oder spanend bearbeitet werden.
Die Wandstärke ist gering.Eine dünne Wand ist es, die den Magnetkreis effizient macht – und sie ist zugleich der Grund, warum das Bauteil wirtschaftlich nicht durch Drehen aus Stangenmaterial herstellbar ist.
Oberflächenschäden sind entscheidend.Eine geritzte oder aufgerissene Bohrungsoberfläche ist nicht nur ein Passungsproblem – bei einem weichmagnetischen Teil ist sie auch ein Problem des magnetischen Flusses. Beim Glattziehen wird die Oberfläche geglättet statt aufgerissen.
Die Wandstärke muss gleichmäßig sein.Ungleichmäßige Wandstärken führen zu ungleichmäßigem Magnetverhalten über den Umfang und dazu, dass die Ankerführung nicht konzentrisch zur Außenseite verläuft.

Materialhinweise

Werkstoff	Warum es verwendet wird	Welche Änderungen ergeben sich beim Abstreckziehen
DT4EElektrolytisch reines Eisen	Weichmagnetisch: niedrige Koerzitivfeldstärke, hohe Permeabilität. Eingesetzt, wenn das Gehäuse Teil des Magnetkreises ist und die magnetischen Eigenschaften spezifiziert sind.	Das Abstreckziehen reduziert die Wandstärke, ohne die Oberfläche zu schädigen, was die Koerzitivfeldstärke erhöhen würde; das Magnetglühen nach dem Umformen stellt die magnetischen Eigenschaften ein und baut die Kaltverfestigung ab.
DC04	Tiefziehstahl: hohe Umformbarkeit, gleichmäßige Dicke. Wird eingesetzt, wenn das Gehäuse tragend ist und die Magnetik nicht die begrenzende Anforderung darstellt	Ermöglicht größere Abnahmen pro Durchgang als höherfeste Güten, wodurch weniger Ziehdurchgänge und weniger Zwischenglühen erforderlich sind
Edelstahl 304 / 316L	Wenn Korrosion wichtiger ist als magnetische Eigenschaften oder das Medium aggressiv ist	Härtet schnell kaltverfestigend aus: mehr Durchgänge, Zwischenglühen, konservativere Abnahme pro Durchgang
Aluminium	Leichtbaugehäuse, wenn das Gewicht entscheidend ist	Anderes Schmiermittel und andere Werkzeugoberfläche; geringere Presskraft

Was die Zeichnung festlegen sollte

Bohrungsdurchmesser und Toleranz sowie Außendurchmesser und Toleranz – und welcher der beiden das Bezugsmaß darstellt, von dem aus der andere gemessen wird
Wandstärke und ob diese aus einem dickeren Rondenmaterial durch Abstreckziehen erzielt wird
Konzentrizität oder Rundlauf zwischen Bohrung und Außendurchmesser
Oberflächengüte (Ra) der Bohrung und der Außenfläche
Wanddickenvariation über den Umfang, dort wo es auf die Magnetik ankommt
Magnetische Anforderungen, wenn das Gehäuse Teil des Magnetkreises ist
Jedes Gewinde, jede Anschlussbohrung oder Dichtfläche, die durch Umformen nicht hergestellt werden kann und die als Zerspanungsoperation bestehen bleiben muss

Häufig gestellte Fragen

Welches Material wird für ein Magnetventilgehäuse verwendet?

DT4E Elektrolyt-Reineisen, wenn das Magnetventilgehäuse Teil des Magnetkreises ist und Koerzitivfeldstärke oder Permeabilität spezifiziert sind, sowie DC04 Tiefziehen-Stahl, wenn das Gehäuse strukturelle Funktion hat. Edelstahl und Aluminium kommen zum Einsatz, wenn Korrosionsbeständigkeit oder Gewicht ausschlaggebend sind.

Warum wird das Gehäuse durch Drücken statt durch Drehen geformt?

Da sowohl die Bohrung als auch der Außendurchmesser und die Wandstärke mit Toleranzen behaftet sind und eine dünne Wand, die aus Stangenmaterial gedreht wird, den Großteil des Materials in Späne verwandelt, formt das Ironing alle drei Merkmale in der Presse gegen eine einzige Werkzeugachse. Dadurch entsteht die Konzentrizität aus dem Werkzeug heraus und nicht durch wiederholtes Aufspannen.

Beeinflusst das Glätten die magnetischen Eigenschaften?

Kaltverfestigung erhöht die Koerzitivfeldstärke, daher müssen die auftretenden Größenordnungen beherrscht werden. Balford zieht und zieht das Gehäuse nach, führt anschließend eine Magnetglühung durch, und die magnetischen Anforderungen werden im Rahmen der Zeichnungsprüfung behandelt und nicht als separates Thema. Siehe die Seiten zuPermeabilität und Koerzitivfeldstärkeundweichmagnetische Werkstoffe.

Können Sie ein Ankerspiel in der Bohrung einhalten?

Die Bohrung wird durch den Glättstempel geformt und anschließend in unserem eigenen Prüflabor vermessen – mit Dreipunkt-Innenmessschrauben, einem Koaxialitätsmessgerät und einem 2,5D-optischen Projektor für die Formprüfung. Ob ein bestimmtes Spiel realisierbar ist, wird im Rahmen des DFM-Reviews anhand der Zeichnung bestätigt.

Senden Sie uns die Zeichnung – wir sagen Ihnen, ob durch Tiefziehen ein Zerspanungsschritt eingespart werden kann.

Senden Sie uns die Zeichnung mit Werkstoffangabe, beiden Durchmessern und den relevanten Toleranzen. Balford prüft vor der Angebotserstellung die Umformroute, die Ziehstufen und die Werkzeugauslegung.

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