Was ist die minimale Wandstärke beim Tiefziehen?
Die minimale Wandstärke beim Tiefziehen – auch als minimal ziehbare Wand bezeichnet – ergibt sich aus Werkstoff, Ziehverhältnis und Eckradius, nicht aus einer einzigen Katalogzahl; und selbst an einem einzelnen Teil ist sie keine einzelne Zahl: Sie folgt in der ersten Ziehung der Blechdicke, verdickt sich am offenen Rand leicht und wird an der Stempelspitze dünner, wo das Material gebogen und gestreckt wird. Die veröffentlichten Sensorgehäuse-Konfigurationen von Balford weisen Wandstärken von 0,25 mm bis 1,00 mm aus, wobei 0,50 mm der häufigste Wert im Katalog ist; größere gezogene Gehäuse aus Kupfer und Messing beginnen bei etwa 0,8 mm. Da sich der Wert über die Höhe ändert, muss das Minimum zusammen mit der Messposition angegeben werden; eine Zeichnung mit nur einem Wandwert und ohne Position lässt sich nicht prüfen.
Warum ein einzelner Wandwert nicht ausreicht
Ein gezogenes Gehäuse beginnt als flache Ronde und wird über einen Stempel gezogen. Material, das in der Ronde lag, muss am Ende in einer höheren Form mit kleinerem Durchmesser sitzen – die Dicke verschiebt sich also, statt konstant zu bleiben. Das Ergebnis ist ein Gradient: Die Wand nahe dem Bodenradius ist meist dünner als die Ronde, die gerade Wand liegt nahe der Rondendicke, und der obere Rand verdickt sich, weil Material aus dem Flansch beim Schrumpfen des Flansches in ihn hineingedrückt wird.
Deshalb ist ein Vermerk wie „Wand 1,0 mm“ auf einer Zeichnung keine Spezifikation. Er sagt nicht, wo die 1,0 mm gelten – das Teil kann also bei einer Messung durchgehen und bei der nächsten durchfallen, obwohl beide nach derselben Zeichnung erfolgen.
Wandstärke im veröffentlichten Katalog
| Wandstärke (mm) | Konfigurationen |
|---|---|
| 0.50 | 176 |
| 0.40 | 46 |
| 0.30 | 13 |
| 1.00 | 7 |
| 0.80 | 5 |
| 0.25 | 5 |
| 0.60 | 3 |
| 0.45 | 1 |
Drei Arten, wie sich die Wandstärke in der Fertigung ändert
- Wandverdünnung beim Ziehen. Material fließt und dehnt sich, daher entspricht die Wand eines Ziehnapfes nicht der Dicke des Rohlings. Werkzeugradius, Ziehspalt und Schmierung bestimmen, wie stark und wo ausgedünnt wird.
- Abstreckziehen. Wenn die Wand gezielt ausgedünnt werden muss und dabei sowohl Innen- als auch Außendurchmesser gehalten werden müssen, wird das Teil durch eine Reihe von Ringen abgestreckt statt erneut gezogen. So werden dünnwandige Hülsen und Magnetgehäuse hergestellt.
- Zerspanung nach dem Umformen. Dichtflächen, Lagersitze und kritische Funktionsmerkmale werden häufig nach dem Ziehen zerspant, weil dort tatsächlich eine enge Toleranz erforderlich ist.
Was in der Zeichnung angegeben werden muss
- Nennwandstärke und Messort (nahe dem Boden, an der geraden Wand oder auf einer definierten Höhe).
- Ob die Wand durch Abstreckziehen gehalten werden muss und welcher Durchmesser der Bezug ist.
- Oberflächenanforderung, denn sie entscheidet, ob der letzte Arbeitsgang Umformen oder Zerspanen ist.
- Temperatur- oder Korrosionsumgebung, denn sie bestimmt die Werkstoffgüte – und die Güte bestimmt, was die Wand leisten kann.
- Wenn die Wand nach dem Galvanisieren oder Beschichten gemessen wird, sagen Sie das – die Schicht geht in die Messung ein, und die Zeichnung muss angeben, ob der Wert vor oder nach der Oberflächenbehandlung gilt.
- Wo die Wand am Bodenradius dünner wird, geben Sie ein separates Minimum an, statt einen globalen Wert dafür zu verwenden.
Die drei Faktoren, die das erreichbare Minimum bestimmen
- Ziehverhältnis – wie stark die Ronde schrumpfen muss, um den Fertigdurchmesser zu erreichen. Ein tieferes Ziehverhältnis braucht mehr Stufen, und jede zusätzliche Stufe kostet Kontrolle über die Wandstärke.
- Werkstoff – Edelstahl kaltverfestigt schneller als kohlenstoffarmer Stahl, verträgt also pro Stufe weniger Dünnung, bevor er geglüht werden muss.
- Eckradius und Stempelspitze – je enger der Radius, desto stärker wird das Material an dieser Stelle gestreckt und desto dünner wird die Wand dort.
Wie die Dicke geprüft wird
Die Wandstärke wird mit Außenmikrometern an den von der Zeichnung festgelegten Positionen geprüft und dort, wo die Geometrie eine Mikrometerablesung unzuverlässig macht, gegen den optischen 2,5D-Messprojektor und das Instant-Vision-Messsystem gegengeprüft. Bohrungsbezogene Maße werden mit Dreipunkt-Innenmikrometern, Gut-/Schlecht-Lehrdornen und einer Koaxialitätsmessvorrichtung geprüft. Die Prüfergebnisse werden je Los dokumentiert und in der Qualitätsroutine überprüft. Wo ein Merkmal kritisch ist und Prozess, Geometrie, Werkstoff und Prüfbedingungen es zulassen, können Maße bis 0,001 mm vorab vereinbart werden – das ist jedoch eine zeichnungsbestätigte Ausnahme für ausgewählte bearbeitete Merkmale, keine Standardtoleranz für eine gezogene Wand.
Was wir nicht behaupten
- Wir sind nicht nach IATF 16949 zertifiziert. Unsere Abläufe sind an die Anforderungen von IATF 16949 angelehnt, und das sagen wir auch, statt das Zertifikat zu beanspruchen.
- Unser Qualitätssystem ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert. ISO 14001:2015 ist abgelaufen und wird nicht beansprucht.
- Batch-Wärmebehandlung, Drahterodieren (Slow-Wire), Passivierung, Elektropolieren, Galvanisieren, Phosphatieren und Nasslackieren sind vergeben, mit rückverfolgbaren Prozessunterlagen. Beim Pulverbeschichten ist es geteilt: Große Blechteile laufen in unserer eigenen manuellen Kabine, Kleinteile werden von einem Partner auf einer Automatiklinie beschichtet.
- Warmschmieden, Kaltfließpressen, Kaltstauchen, Gießen und Pulvermetallurgie werden als endkonturnahe Vorformen eingekauft und im Haus durch Zerspanung fertigbearbeitet. Wir sind keine Schmiede, keine Gießerei und kein Pulvermetallurgie-Betrieb.
- Wände unterhalb des Katalogbereichs sind bei bestimmten Teilen möglich, aber nur nach einer Zeichnungsprüfung – wir nennen kein Minimum als Katalogwert.
Häufig gestellte Fragen
Wie dünn kann die gezogene Wand sein?
Die veröffentlichten Sensorgehäuse-Konfigurationen von Balford weisen Wandstärken von 0,25 mm bis 1,00 mm aus, und 0,50 mm ist der häufigste Katalogwert; größere gezogene Gehäuse aus Kupfer und Messing beginnen bei etwa 0,8 mm. Das erreichbare Minimum hängt vom Werkstoff, dem Ziehverhältnis und dem Eckradius ab, nicht von einer festen Katalogzahl. Senden Sie die Zeichnung – wir sagen Ihnen, ob die benötigte Wand erreichbar ist und was sie für die Zahl der Ziehstufen bedeutet.
Warum ändert sich die Wandstärke über die Höhe?
Weil das Material verschoben und nicht hinzugefügt wird. Der Flansch schrumpft beim Ziehen in die Wand hinein, dadurch verdickt sich der Rand; das über die Stempelspitze gestreckte Material wird dünner. Bei einer eingezogenen Wand ist die Dünnung gewollt und wird durch das Werkzeugspiel festgelegt.
Wie sollte die Wand auf der Zeichnung bemaßt werden?
Als Nennmaß mit Toleranzband plus einer ausdrücklichen Messposition – zum Beispiel 12 mm über der Bodenfläche. Geben Sie außerdem an, ob der Wert vor oder nach dem Galvanisieren oder Beschichten gilt, und nennen Sie ein separates Minimum dort, wo der Bodenradius dünner wird.
Können Sie nach dem Einziehen die Wandstärke und die Oberflächengüte zugleich halten?
Das Einziehen legt Wand und Oberfläche im selben Arbeitsgang fest, deshalb werden beide zusammen spezifiziert. Wenn beide kritisch sind, müssen sie gemeinsam auf der Zeichnung stehen, und der Werkzeugsatz muss für diese Kombination gebaut werden.