Automobil-Metallstanzen: Werkstoffe, Werkzeuge, Teile & Vorteile

Stanzen von Automobilmetallen

Die Automobilfertigung ist einer der anspruchsvollsten und komplexesten Bereiche und vereint viele Prozesse, wobei das Metallstanzen für die Automobilindustrie einer davon ist. Das Stanzverfahren für die Automobilindustrie wandelt flache Bleche mit unübertroffener Genauigkeit und Geschwindigkeit in dreidimensionale Bauteile unterschiedlicher Komplexität um. Es gliedert sich in grundlegende Phasen, die mit der Konstruktion beginnen und mit der Qualitätssicherung enden.

Die Metallstanzung wird auch durch verschiedene Techniken definiert, wobei Stanzen, Lochen, Umformen und Bördeln die wichtigsten sind. Für Teilehändler und andere Unternehmen, die mit Autoteilen handeln, bietet die Kenntnis dieser Methode einen Mehrwert für die Geschäftsstrategie. Beispielsweise hilft dieses Wissen dabei, die besten Outsourcing-Partner zu identifizieren. Solche Partner tragen dazu bei, Vorteile wie Kosteneffizienz, Schnelligkeit und Langlebigkeit zu maximieren. 

Was ist Metallstanzen für die Automobilindustrie?

Stanzpressenlinie

Die Metallstanzung in der Automobilindustrie ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Blech mithilfe von Stanzpressen und Stanzwerkzeugen in verwendbare Metallstanzteile für Automobilkomponenten umgewandelt wird. Der Stanzprozess umfasst häufig mehrere Techniken wie Biegen, Ausstanzen, Prägen, Reliefprägen, Bördeln und Stanzen. 

Ausblenden

Ausblenden 

Bei dieser Stanztechnik wird mithilfe einer Matrize ein Abschnitt des Metalls aus einem größeren Blech herausgeschnitten.

Prägung

Bei der Automobilprägung wird ein Metallblech mithilfe eines Stempels und einer Matrize gebogen, um U-, V- und andere Formen zu erzeugen. 

Prägung 

Prägen

Beim Prägen von Blechteilen für Automobile wird mithilfe einer Matrize oder Presse ein Muster oder Design auf ein Metallblech aufgebracht. 

Bördeln

Beim Bördeln wird die Kante des Metallblechs zu einem Flansch geformt, um die Befestigung anderer Bleche und zugehöriger Teile zu ermöglichen. 

Diese Schritte werden systematisch durchgeführt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Stanzprozessschritte

Automobilhersteller, insbesondere solche von Elektro- und benzinbetriebenen Fahrzeugen, schätzen das Stanzverfahren für Automobilmetalle. Mit Stanztechniken Blechprägedienstleistungen kann die Anforderungen der umfangreichen Automobilindustrie an Blechteile erfüllen. 

Mehr lesen:

Stanzen vs. Prägen

Wie werden Autoteile gestanzt? 

Der Stanzprozess für Automobilteile umfasst sorgfältig ablaufende Phasen, die mit der Konstruktion beginnen und über die Werkzeugherstellung, das Stanzen und die Nachbearbeitung bis hin zur Qualitätssicherung reichen. Damit die Blechteile für Automobile den Anforderungen entsprechen, wird jeder dieser Schritte gewissenhaft und gemäß den geltenden Normen ausgeführt.

Schritt 1: Design 

In dieser Phase erstellen die Ingenieure Vormodelle der zu stanzenden Autoteile. Moderne Software ist für diesen entscheidenden Schritt unerlässlich. Mehrere Entwürfe und Überarbeitungen sind möglich und zulässig, da diese Phase hinsichtlich Herstellbarkeit, Zuverlässigkeit, Toleranzen usw. die Weichen für den weiteren Prozess stellt. Es ist der Schritt, bei dem Potenzial Metallstanzfehler sollten identifiziert und vermieden werden. 

Schritt 2: Werkzeugherstellung 

Die Konstruktion bildet die Grundlage für die Entwicklung und Fertigung des entsprechenden Werkzeugs. Ziel ist es, die Teilekonstruktion im Werkzeug exakt nachzubilden. Hierfür kommen innovative Ansätze und spezielle Konstruktionsstrategien zum Einsatz. Der Hersteller gewährleistet die strikte Einhaltung der Normen. 

Schritt 3: Stempeln 

Das Stanzen ist der Kernschritt und daher auch für den Hersteller von großer Bedeutung. Heutzutage stehen moderne und leistungsstarke Pressen zur Verfügung, die diesen Arbeitsschritt erleichtern. Diese Pressen sind nicht nur leistungsstark, sondern fertigen auch Teile mit unübertroffener Präzision. Die Blechteile für das Automobil sind zwar von hoher Qualität, aber noch nicht fertig, da sie erst nach der nächsten Bearbeitungsphase fertiggestellt werden müssen. 

Schritt 4: Nachbearbeitung 

Jede Art von gestanzten Automobilmetallteilen hat ihre eigenen Anforderungen und Spezifikationen, von denen einige erst nach dem eigentlichen Stanzvorgang erfüllt werden. Beispielsweise kann das Teil wärmebehandelt werden, um die Festigkeit zu erhöhen, oberflächenveredelt werden, um das Aussehen zu verbessern, oder beschichtet werden, um die Haltbarkeit zu erhöhen. 

Schritt 5: Qualitätssicherung 

Die Metallstanzung im Automobilbereich erfordert die strikte Einhaltung von Qualitätsanforderungen, die in der Regel vom Qualitätssicherungsteam überwacht werden. Dieses stellt sicher, dass jedes Teil nicht nur den besten Fertigungspraktiken entspricht, sondern auch alle in den kundenspezifischen Stanzdetails festgelegten Sonderanforderungen erfüllt. 

Ausrüstung für die Metallstanzung in der Automobilindustrie 

Die Hauptausrüstung für die Automobil-Stanztechnik umfasst im Wesentlichen Spezialwerkzeuge, Maschinen und Systeme. Besonders hervorzuheben sind Stanzpressen und Stanzwerkzeuge, deren Kapazität und Konstruktion maßgeblich für den Erfolg der Automobilindustrie sind. kundenspezifische Metallprägung und damit verbundene Dienstleistungen.  

Stanzpressen für die Automobil-Metallstanzung

Mechanische und hydraulische Pressen sind für die Metallstanzung in der Automobilindustrie von zentraler Bedeutung. Diese Maschinen sind auf Leistung und Präzision ausgelegt und helfen dabei, einige der wichtigsten Blechbauteile eines Autos zu formen. 

Stanzpresse

Die Presskraft variiert, liegt aber typischerweise im Bereich von 100 bis 2,500 Tonnen. Dank dieser Vielfalt können Hersteller sowohl kleine als auch große Stanzteile in jeder Produktionskapazität fertigen. 

Stanzwerkzeuge für die Automobilindustrie

Stanzwerkzeuge sind im Stanzprozess von Automobilblechen von entscheidender Bedeutung. Sie sind so konstruiert, dass sie den hohen Leistungsanforderungen der Branche standhalten. Beispielsweise werden die Werkzeuge aus Werkstoffen in Automobilqualität wie Schnellarbeitsstahl, Werkzeugstahl und Hartmetall gefertigt.

Prägestempel

Mehrstufige Werkzeuge (Folgeverbundwerkzeuge) und einstufige Werkzeuge finden in der Industrie breite Anwendung und werden je nach Eigenschaften und Geometrie der Automobil-Metallstanzteile eingesetzt. Das Produktionsvolumen ist ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Wahl des Werkzeugtyps. Beispielsweise eignen sich Folgeverbundwerkzeuge aufgrund ihrer hohen Effizienz und fehlerfreien Zuführung besonders gut für die Massenfertigung. 

Weitere Aspekte, die bei der Auswahl von Stanzwerkzeugen im Automobil-Metallstanzprozess zu berücksichtigen sind, sind:

• Form und Spielraum von Matrize und Stempel müssen den Fertigungsanforderungen entsprechen.
• Das Stanzwerkzeug sollte über Automatisierungsfunktionen verfügen.
• Integrieren Sie Funktionen zur Qualitätskontrolle – Messgeräte, Bildverarbeitungssysteme, Sensoren
• Merkmale zur einfachen Wartung 
• Simulationswerkzeuge

Kontakt aufnehmen um mehr über die Konstruktion der Stanzwerkzeuge und ihren Beitrag zum Stanzprozess zu erfahren. 

Stanzzuführungs- und Auswurfsysteme

Nach jedem Stanzvorgang müssen die Stanzteile und der anfallende Metallabrieb aus der Maschine entfernt werden. Diese Funktion übernehmen die Zuführ- und Auswurfsysteme. Sie sind für den Stanzprozess so essenziell, dass ihr Ausfall zu Engpässen oder sogar zu schweren Schäden an Werkstück und Werkzeug führen kann. Moderne Zuführ- und Auswurfsysteme verfügen über fortschrittliche Sensoren und Automatisierungsfunktionen, um einen sicheren und reibungslosen Ablauf des Stanzprozesses zu gewährleisten. 

Die verschiedenen Werkstoffe für die Automobil-Metallstanzung

Metallstanzteile für Automobilkomponenten werden aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt – Aluminiumlegierungen, Edelstahl, Baustahl, hochfester Stahl (AHSS), hochfester Stahl (HSS) und andere –, die jeweils nach den spezifischen Anforderungen des Fahrzeugs ausgewählt werden. Automobilzulieferer sind vor allem daran interessiert, wichtige Konstruktionsaspekte wie das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, die Korrosionsbeständigkeit, die Haltbarkeit und die thermische Leistung zu optimieren. 

Hier finden Sie weitere Details zu den wichtigsten Werkstoffen für die Metallstanzung im Automobilbereich.

Aluminiumlegierungen 

Das Aluminium-Stanzverfahren Aus verschiedenen Legierungen können brauchbare Stanzteile für Autos hergestellt werden; die Wahl hängt davon ab, was der Hersteller erreichen will. 

Aluminium-Stanzteile

7075-Aluminium zählt zu den widerstandsfähigsten verfügbaren Werkstoffen und zeichnet sich durch hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und Dauerfestigkeit aus. Durch Wärmebehandlung lässt sich die Festigkeit zusätzlich erhöhen. Eine weitere beliebte Legierung ist Aluminium 2024, das für seine Kombination aus hoher Festigkeit und guter Bearbeitbarkeit hoch gelobt wird. Für korrosionsbeständige Stanzteile wählen die Hersteller meist Aluminium der Sorten 5052, 6061 und 6063. 

Edelstahl  

Die Korrosionsbeständigkeit, die vielseitigen Gestaltungsmöglichkeiten, die Langlebigkeit, die ökologische Nachhaltigkeit und die insgesamt niedrigen Werte Kosten für Metallstanzen In diesem Fall sind sie für die Metallstanzung im Automobilbereich wertvoll. Gängige Sorten für Edelstahlprägung sind 301, 304, 316, 316L und Sondersorten wie 321 und 347. 

Baustahl 

Weichstähle wie Q195, Q235 und Q345 sind gut umformbar und kostengünstig und eignen sich daher hervorragend für die Metallstanzung im Automobilbereich. 

Hochfester Stahl (AHSS)

Hochfester Stahl (AHSS) wird gehärtet und angelassen, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Dieser Stahltyp wird speziell für Automobilteile entwickelt, insbesondere wegen seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses. Gängige Stahlsorten für diesen Zweck sind martensitische Stähle, komplexphasige Stähle (CP), zweiphasige Stähle (DP) und Stähle mit transformationsinduzierter Plastizität (TRIP)-Struktur.  

Hochfester Stahl (HSS)

Hochfester Stahl ist auch in der Automobil-Metallstanztechnik beliebt, insbesondere für Stoßfänger und andere Strukturbauteile. 

Arten von Stanzteilen für Automobilanwendungen

In der Automobilindustrie werden Stanzteile unter anderem für Motorteile, Kühlkörper, Karosserieteile, Steckverbinder und Halterungen eingesetzt. Die Technologie ermöglicht die Herstellung dieser Teile mit der erforderlichen Präzision, Wiederholgenauigkeit und Wirtschaftlichkeit. 

Kühlkörper

Tatsächlich ist die Anzahl der gestanzten Teile in einem Auto so hoch, dass es einfacher wäre, die Teile aufzulisten, die nicht gestanzt sind.

Nachfolgend finden Sie eine Liste der verschiedenen Teile.

• Motorölwannen
• Stoßstangenverstärkungsstangen
• Batteriekabelanschlüsse
• Wand- und Deckenhalterungen
• Karosserieteile
• Sicherheitsgurtschnallen und -verschlüsse
• Scharniere 

Andere Arten von Stanzteilen

Die Vorteile des Metallstanzverfahrens in der Automobilkomponentenfertigung

Die Automobilindustrie nutzt das Stanzen so konsequent, weil diese Technologie die schnelle Fertigung komplexer Teile in verschiedenen Größen ermöglicht. Das Verfahren ist wertvoll, da es Abfall minimiert und somit die Rentabilität steigert. Darüber hinaus ist die Metallstanzung im Automobilbereich einheitlich, sodass Hersteller identische Teile produzieren und einen breiten Kundenstamm mit der gleichen Qualität bedienen können. 

Grenzen der Metallstanzung im Automobilbereich

Automobilzulieferer müssen die verschiedenen Einschränkungen der Metallstanztechnik berücksichtigen, darunter:

• Die Materialeigenschaften schränken die Eignung eines Bauteils für die Anforderungen ein. 
• Es ist nicht einfach, Stanzteile gegen andere Teiletypen auszutauschen.
• Die Berücksichtigung kritischer Dimensionen kann teuer sein.
• Es eignet sich nicht für die Kleinserienfertigung.
• Spezielle Stanzwerkzeuge für die Automobilindustrie sind teuer.

Fortschritte und Innovationen in der Automobil-Metallstanztechnik

Die Technologie der Metallumformung im Automobilbereich entwickelt sich ständig weiter. Zu den wichtigsten Neuerungen zählen integrierte Simulationssoftware, servogesteuerte Pressen, moderne Folgeverbundstanzverfahren und Warmumformung zur Erhöhung der Festigkeit. ProleanTechAls führender Hersteller von kundenspezifischen Stanzteilen aus Metall für die Automobilindustrie ist das Unternehmen bei diesen Entwicklungen ganz vorn mit dabei. 

Integrierte SimulationssoftwareIngenieure können mithilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) und Finite-Elemente-Analyse (FEA) das Stanzen von Autoteilen vor der eigentlichen Produktion optimieren. 

Servobasierte PressenServogesteuerte Stanzsysteme sind herkömmlichen Systemen in Bezug auf Abfallmanagement, Energiemanagement und Werkzeuglebensdauer überlegen. 

Servopressen

Fortschrittliche FolgeverbundstanztechnikMehrstufige Stanzvorgänge mit adaptiver Steuerung und fortschrittlichen Sensoren erzeugen komplexe Metallstanzteile. 

HeißprägenBei diesem modernen Verfahren werden Rohlinge auf Austenitisierungstemperatur erhitzt, anschließend umgeformt und abgeschreckt, um Teile mit extrem hoher Zugfestigkeit herzustellen.

Fazit 

Die Automobilproduktion ist für viele Teile auf Metallstanzung angewiesen. Die besten Anbieter von Metallstanzdienstleistungen für die Automobilindustrie zeichnen sich durch Normenkonformität, Innovationskraft und Kosteneffizienz aus. Wir verfügen über die Erfahrung und das Fachwissen, um gestanzte Metallteile zu liefern, die den Anforderungen der Automobilindustrie entsprechen.

Zögern Sie also bitte nicht, uns anzurufen und Anfrage.