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Die vertikalen Schmiedepressen - Übersicht und Vergleich

Vertikale Schmiedepressen werden hauptsächlich im Fertigungsprozess des Gesenkschmiedens eingesetzt, bei dem sich die Gesenke aufeinander zu bewegen und das Werkstück ganz oder teilweise bedecken. Gesenkschmiedestücke werden routinemäßig auf folgenden vertikalen Schmiedemaschinen hergestellt: hydraulische Pressen, mechanische Pressen, Spindelpressen und Hämmer.

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13/10/2017
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Hochwertige Gesenkschmiedeteile werden hauptsächlich mit Hämmern, mechanischen, hydraulischen und Spindelpressen hergestellt

Es gibt eine Vielzahl von vertikalen Schmiedepressen, die hauptsächlich für die Herstellung von Warm- und Warmgesenkschmiedeteilen mit hoher Steifigkeit eingesetzt werden. Die Wahl der Presse hängt von der Art des gewünschten Endprodukts (Morphologie und Material) und von den geplanten Produktionsraten ab. Logischerweise, im Gegensatz zu den horizontale Hochgeschwindigkeits-Schmiedepressender Stößel der Vertikalen in vertikaler Richtung bewegt und nicht mit dem Stößel verbunden ist, an dem das Arbeitswerkzeug befestigt ist.

Mechanische Presse 630T für die Warmumformung

Der Gesenkschmiedeprozess - Grundlagen und wichtige Überlegungen

Wie bereits erwähnt, werden vertikale Schmiedepressen hauptsächlich im Fertigungsprozess des Gesenkschmiedens eingesetzt, bei dem sich die Gesenke aufeinander zu bewegen und das Werkstück ganz oder teilweise bedecken. Das Rohmaterial wird in das Untergesenk eingelegt. Die Form des Schmiedeteils wird als Negativbild in das Ober- oder Untergesenk eingearbeitet. Das Obergesenk schlägt oder drückt gegen das Untergesenk und der so erzeugte Stoß lässt das Rohmaterial in die Hohlräume der gewünschten Form fließen. Der Abdruck für das Schmieden kann jedoch in beiden Gesenken oder aufgeteilt zwischen Ober- und Untergesenk sein. Das Gesenkschmieden liefert echte 3D-Teile mit sehr wichtigen Variationen in Dicke und Form und hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie Pleuel, Kurbelwelle, Nabe und viele andere.

Vorteile des Gesenkschmiedens:

  • Schnelle Materialverformung in die gewünschte Form;
  • Nettoform oder nahezu nettoformige Teile;
  • Engere Toleranzen;
  • Geeignet für fast alle metallischen Werkstoffe;
  • Gute Oberflächengüte;
  • Weniger oder keine Bearbeitung;
  • Minimaler Abfall;
  • Überlegene mechanische Eigenschaften;
  • Hohe Produktionseffizienz;
  • Geeignet für hohe Produktionsserien.

Ein Überblick über die 4 wichtigsten Gesenkschmiedepressen

Gesenkschmiedestücke werden routinemäßig auf den folgenden vertikalen Schmiedemaschinen hergestellt: hydraulische Pressen, mechanische Pressen, Spindelpressen und Hämmer. Obwohl sich Hämmer von Pressen in der Art der Verformung des Rohmaterials unterscheiden, bewegt sich ihr Stößel immer noch in vertikaler Richtung. Pressen pressen das Metall zwischen zwei Gesenken und Hämmer verformen es durch sich wiederholende Schläge.

  Hydraulische Presse Hammer Mechanisch presse Spindelpresse
Leistungsbereich Ca. 1000 T und bis zu 100.000 T Von 1000 bis 140.000 kgm Von 300 T bis 16.000 T Von 500 T bis 18 000 T
   
Anzahl der Arbeitsstationen 1 bis 3 1 bis 3 Bis zu 5 1 oder 2
   
Schmieden Rate Langsam Durchschnittlich Hoch Durchschnittlich/Hoch
   
Größe der Produktionschargen Geeignet für kleine Serien; Großserien für kleine Teile möglich Geeignet für kleine und mittlere Serien; Großserien mit Robotern möglich Geeignet für Großserien; mittlere Serie möglich mit SMED Mittlere und große Serien; (Roboter und SMED empfehlenswert)
   
Schmieden Geschwindigkeit Durchschnittlich, aber einstellbar und programmierbar Sehr schnell (Schlag) Schnell, aber keine Auswirkung Sehr schnell mit mittlerer Auswirkung
   
Anpassungsfähigkeit an Formen und Losgröße Gut Ausgezeichnet Gut Durchschnittlich
   
Anpassungsfähigkeit an Materialien Sehr gut (alle Materialien) Gut, aber schwierig auf Aluminium; Nickel und einige Titanbasislegierungen sind verboten Eisen (geeignet für kleine Aluminiumteile) Gut (hervorragend für Titanbasis-Legierungen und kleine Teile)
   
Produktionseinschränkungen Erfordert oft den Einsatz einer zusätzlichen Presse, um eine Vorform zu formen, oder ein Prozessdesign mit mehreren Wiedererwärmungsschritten Die Fähigkeiten des Schmieds sind von entscheidender Bedeutung; die Ausbildung kann bis zu mehreren Jahren dauern Komplexer Zusammenbau und Werkzeugbau; erfordert SMED-Roboter-Automatisierung Komplexer Zusammenbau und Werkzeugbau. Es ist sehr oft notwendig, vor dem Schmieden auf der Spindelpresse eine Vorform herzustellen. )
   
Investitionssumme Hoch (Hochgeschwindigkeitspumpen sind teuer) Mäßig Sehr hoch Hoch
   

Eine genauere Analyse der Vergleichsparameter für vertikale Gesenkschmiedepressen

Leistungsbereich

Der Leistungs-/Festigkeitsbereich wird angegeben, um die maximale Größe einer Schmiedemaschine darzustellen - in der Regel gilt, je größer die Maschine, desto langsamer ist sie. Außerdem hängt die Größe und das Gewicht des Schmiedeteils von der Größe der Maschine ab.

Anzahl der Arbeitsstationen

Die Anzahl der Arbeitsstationen stellt die Anzahl der Gesenke dar, die auf der Maschine eingestellt werden können. Eine höhere Anzahl von Arbeitsstationen trägt zu einer progressiveren Formung des Rohlings bei, was mehr Komplexität und weniger Gesenkverschleiß in der gleichen Erwärmungsphase ermöglicht.

Schmiederate

Die Schmiederate gibt die Anzahl der pro Stunde produzierten Teile an. Außer der schweren und langsamen hydraulischen Presse sind alle anderen genannten Vertikalschmiedepressen relativ schnell.

Produktionsvolumen und Schmiedegeschwindigkeit

SMED (Single-Minute Exchange of Die) kann den Schmiedeprozess erheblich beschleunigen. Die Methode erleichtert das Einstellen der Gesenke und ermöglicht es, die Einrichtung und Umrüstung der Ausrüstung in weniger als 10 Minuten durchzuführen. Setforge verfügt über alle notwendigen Einrichtungen, um SMED erfolgreich einzusetzen und davon zu profitieren.

Anpassungsfähigkeit an Form und Materialien

Die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Formen und Materialien impliziert die Fähigkeit der Schmiedemaschine, alle metallurgischen Anforderungen wie Temperaturregelung, Verformungsgeschwindigkeit und viele andere zu erfüllen.

Wichtige Investitionsüberlegungen

Die Investitionsentscheidung hängt vom Profil der Schmiedeanlage ab und basiert auf den folgenden Parametern: Preis, Polyvalenz und Effizienz.

Fazit

Es gibt 4 wichtige Typen von vertikalen Schmiedemaschinen: hydraulische Pressen, mechanische Pressen, Spindelpressen und Hämmer.

Die leistungsfähigste Schmiedemaschine für große Serien ist die mechanische Presse. Sie ist die schnellste und kann leicht automatisiert werden. Da die Anpassung der Geschwindigkeit nicht einfach ist, eignen sich mechanische Pressen eher für Stahl als für andere, empfindlichere Materialien wie Titan oder Aluminium.

Die Spindelpresse ist fast so produktiv wie die mechanische Presse. Sie ist zwar nicht so schnell, aber aufgrund der hohen Geschwindigkeit und der hohen Schlagkraft ist sie für die Herstellung von Titanteilen besser geeignet.

Die hydraulische Presse ist die langsamste und unproduktivste Maschine von allen genannten Vertikalpressen. Aber sie ist bei weitem die vielseitigste. Ihre Schmiedegeschwindigkeit ist einstellbar, sie besitzt eine sehr gute Anpassungsfähigkeit an verschiedene Formen und ist für alle Materialien geeignet. Die hydraulischen Pressen werden vor allem in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.

Der Hammer ist die am besten geeignete Maschine für kleine Serien. Es ist auch die Maschine mit dem besten Verhältnis zwischen Produktionsvolumen und Investitionssumme. Der Hammer ist viel flexibler als eine mechanische oder eine Spindelpresse, weil er die Herstellung von Teilen ermöglicht, die größer als seine Größe sind.

Über die Farinia-Gruppe

Setforge, die Schmiedetochter der Farinia Group, besteht aus 9 hochentwickelten Schmiedewerken, die mit modernsten Maschinen ausgestattet sind. Unser Serviceangebot wird ständig erweitert, um den heutigen Anforderungen gerecht zu werden und die bestmöglichen Schmiedeteile zu liefern, die aus hochwertigen Rohmaterialien hergestellt werden.