Ein Verbundwerkzeug erledigt zwei Aufgaben in einem Hub: es schneidet die Außenkontur des Teils und stanzt gleichzeitig die Löcher darin. Das klingt nach einem Detail. Es ist der Grund, warum ein Verbundwerkzeug die Koaxialität zwischen Bohrung und Außendurchmesser besser hält als fast alles andere in einer Presse.
Was ist ein Verbundwerkzeug und wann wird es eingesetzt?
Ein Verbundwerkzeug schneidet Außenkontur und Innenkonturen im selben Hub, wobei Stempel und Matrize so angeordnet sind, dass beide Schnitte gleichzeitig erfolgen. Weil jeder Schnitt in einem Hub gegen dieselbe Werkzeugachse erfolgt, ist die Beziehung zwischen Bohrung und Außendurchmesser eine Eigenschaft des Werkzeugs und nicht davon abhängig, wie das Teil zwischen Arbeitsgängen gehandhabt wurde - deshalb wird ein Verbundwerkzeug für flache Teile gewählt, bei denen Koaxialität oder der Abstand von Loch zu Rand zählt. Es ist ein Einzelplatzwerkzeug, produziert also ein Teil pro Hub und braucht eine Bedienperson oder Automatisierung, um Zuschnitte zuzuführen und Teile zu entnehmen. Das macht es bei kleiner bis mittlerer Stückzahl wettbewerbsfähig; bei hoher Stückzahl gewinnt meist das Folgeverbundwerkzeug, weil es mehrere Teile pro Hub fährt und die Bedienperson einspart.
Wo es andere Werkzeuge schlägt
- Position zwischen den Merkmalen. Koaxialität von Bohrung zu Außenkontur und der Abstand von Loch zu Rand werden von einem Werkzeug in einem Hub gesetzt, nicht von zwei Arbeitsgängen.
- Ebenheit. Weil kein Band das Teil durch Stationen trägt, wird das Teil zwischen den Schnitten weder gezogen noch neu gespannt.
- Werkzeugkosten bei mäßiger Stückzahl. Ein Platz ist günstiger zu bauen als ein Folgeverbundwerkzeug mit sechs, die Umschlagstückzahl liegt also niedriger.
- Teile, die zu groß für ein Band sind. Wo der Zuschnitt so groß ist, dass ein Träger viel Material verschwenden würde, ist ein Einzelplatzwerkzeug oft die praktische Antwort.
Der Kompromiss
Der Preis sind Durchsatz und Arbeit. Ein Verbundwerkzeug macht ein Teil pro Hub und braucht zugeführten Zuschnitt und entnommenes Teil, der Stückpreis trägt also Handhabung, die ein Folgeverbundwerkzeug einspart. Ab einer bestimmten Jahresstückzahl überwiegt der Arbeitsunterschied die günstigeren Werkzeugkosten, und der Weg ändert sich. Dieser Umschlagpunkt ist eine Rechnung über Stückzahl und Hübe pro Teil und keine Vorliebe.
Zwei Zahlen beschreiben diesen Kompromiss. Die erste sind die Teile pro Hub: ein Verbundwerkzeug liefert eines, während ein Folgeverbundwerkzeug das Band durch mehrere Stationen führt und damit ein Mehrfaches an Ausstoß aus derselben Presse holt. Die zweite ist der Pressenrahmen - unsere Pressen reichen von 25 t bis 350 t, der maximale Zieh-Durchmesser beträgt 250 mm -, denn ein Verbundwerkzeug muss in diesen Rahmen passen, und die Tonnage, die ein Einzelplatzwerkzeug für einen gegebenen Zuschnitt braucht, ist nicht klein.
Kernpunkt
Ein Verbundwerkzeug schneidet Außenkontur und Löcher in einem Hub, wodurch Koaxialität und Merkmalsposition zu Eigenschaften des Werkzeugs werden. Es gewinnt bei Ebenheit, Position und mäßiger Stückzahl; es verliert beim Durchsatz, und dort übernimmt das Folgeverbundwerkzeug.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Verbundwerkzeug und Folgeverbundwerkzeug?
Ein Verbundwerkzeug schneidet Außenkontur und Löcher in einem Hub an einem einzigen Platz und liefert ein Teil pro Hub. Ein Folgeverbundwerkzeug führt das Band durch mehrere Stationen in einem Werkzeug und liefert ein Teil pro Hub bei weniger Handhabung, aber deutlich höheren Werkzeugkosten.
Warum hält ein Verbundwerkzeug die Koaxialität gut?
Weil Bohrung und Außendurchmesser im selben Hub gegen dieselbe Werkzeugachse geschnitten werden. Die Beziehung ist vom Werkzeug gesetzt und nicht davon, wie das Teil zwischen zwei getrennten Arbeitsgängen positioniert wurde.
Wann ist ein Verbundwerkzeug die falsche Wahl?
Bei hoher Stückzahl, wo Arbeit und Durchsatz eines Einzelplatzwerkzeugs seine niedrigeren Werkzeugkosten überwiegen. Der Umschlagpunkt hängt von der Jahresstückzahl und davon ab, wie viele Hübe pro Teil die Form erfordert.
Kann ein Verbundwerkzeug automatisch laufen?
Ja, mit Zuführ- und Entnahmeautomatisierung, aber das Werkzeug selbst bleibt ein Einzelplatzwerkzeug. Ohne Automatisierung trägt der Stückpreis die manuelle Handhabung, was der Hauptgrund ist, warum Folgeverbundwerkzeuge bei hoher Stückzahl gewinnen.