Auf meiner Reise durch die Welt der Metallverarbeitung habe ich wertvolle Einblicke in die Feinheiten der WarmschmiedegesenkeDiese unverzichtbaren Werkzeuge spielen eine entscheidende Rolle bei der Formgebung von Metall bei hohen Temperaturen und ermöglichen die Herstellung komplexer Teile mit außergewöhnlicher Festigkeit und Haltbarkeit. Das Verständnis von Konstruktion, Materialien und Anwendung von Warmschmiedegesenken ist für jeden, der am Schmiedeprozess beteiligt ist, von entscheidender Bedeutung. Im Laufe der Jahre habe ich verschiedene Aspekte dieser Gesenke erforscht, von ihrer Konstruktion bis hin zu ihren Wartungspraktiken. In diesem Artikel stelle ich Ihnen eine ausführliche Anleitung zu Warmschmiedegesenken zur Verfügung und teile mein Wissen und meine Erfahrungen, um Ihnen den Einstieg in diesen kritischen Bereich der Metallverarbeitung zu erleichtern.

Einführung in das Warmschmiedegesenk

Warmschmieden ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metall durch die Einwirkung von Hitze und Druck geformt wird. Es wird häufig zur Herstellung von Bauteilen mit hoher Festigkeit und Präzision eingesetzt, beispielsweise für Automobilteile, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt und Industriemaschinen. 

Eines der entscheidenden Elemente im Warmschmiedeprozess ist das Warmschmiedegesenk. In diesem Leitfaden werden wir das Warmschmiedegesenk im Detail untersuchen, einschließlich seiner Typen, Materialien, Designüberlegungen, Herstellungsverfahren und Wartung.

Arten von Warmschmiedegesenken

Warmschmiedegesenke lassen sich je nach Anwendung und Ausführung in verschiedene Typen einteilen. Zu den gängigsten Typen gehören:

1. Freiformschmiedegesenke: Diese stirbt werden beim Freiformschmieden verwendet, bei dem das Werkstück zwischen flachen oder leicht gebogenen Gesenken gehämmert wird. Freiformschmieden wird typischerweise für große und unsymmetrische Teile wie Wellen, Blöcke und Ringe eingesetzt.

2. Gesenkschmiedegesenke: Gesenkschmiedegesenke, auch Abformgesenke genannt, werden verwendet, wenn das Werkstück in einem geschlossenen Hohlraum geformt wird. Die Gesenke haben die gewünschte Form des Endprodukts und dienen dazu, das Metall in diese Form zu verformen. Gesenkschmieden wird häufig zur Herstellung komplexer Teile mit hoher Maßgenauigkeit eingesetzt.

3. Extrusionsmatrizen: Extrusionsmatrizen werden beim Heißextrusionsverfahren eingesetzt, bei dem ein erhitzter Block durch eine Matrize gepresst wird, um lange und durchgehende Profile zu erzeugen. Extrusionsmatrizen werden häufig bei der Herstellung von Stäben, Rohren und anderen länglichen Formen verwendet.

4. Stauchschmiedegesenke: Stauchschmiedegesenke dienen zur Herstellung von Schmiedeteilen durch Vergrößerung des Durchmessers eines zylindrischen Werkstücks. Die Gesenke üben Druck auf die Enden des Werkstücks aus, wodurch es sich ausdehnt und die gewünschte Form annimmt.

Werkstoffe für Warmschmiedegesenke

Warmschmiedegesenke sind extremen Bedingungen wie Hitze, Druck und wiederholten Temperaturwechseln ausgesetzt. Daher müssen sie aus Materialien bestehen, die eine hohe Beständigkeit gegen thermische Ermüdung, Verschleiß und Verformung aufweisen. Die Wahl des Gesenkmaterials hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Art des Schmiedeprozesses, dem Werkstückmaterial und der gewünschten Gesenklebensdauer. Zu den häufig verwendeten Materialien für Warmschmiedegesenke gehören:

1. Werkzeugstähle: Werkzeugstähle wie H13, H11 und D2 werden aufgrund ihrer hervorragenden Kombination aus Hochtemperaturfestigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit häufig für Warmschmiedegesenke verwendet.

2. Schnellarbeitsstähle: Schnellarbeitsstähle wie M2 und M42 werden für Matrizenmaterialien bevorzugt, die eine hohe Verschleißfestigkeit und die Fähigkeit erfordern, hohen Betriebstemperaturen standzuhalten.

3. Pulvermetallurgische Stähle: Pulvermetallurgische (PM) Stähle wie ASP23 und Vanadis 4 Extra bieten im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugstählen eine höhere Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und thermische Stabilität.

4. Hartmetallwerkstoffe: Hartmetalle wie Wolframkarbid (WC) und Titankarbid (TiC) werden dort eingesetzt, wo extreme Verschleißfestigkeit erforderlich ist. Hartmetalleinsätze können auf ein Matrizensubstrat gelötet oder mechanisch geklemmt werden.

Überlegungen zum Matrizendesign

Die Konstruktion von Warmschmiedegesenken spielt eine entscheidende Rolle für die gewünschte Teileform, Maßgenauigkeit und Werkzeugstandzeit. Einige wichtige Designaspekte für Warmschmiedegesenke sind:

1. Trennlinie und Entformungsschräge: Die Trennlinie sollte sorgfältig gestaltet werden, um das Schmiedeteil leicht aus der Matrize entnehmen zu können. Geeignete Entformungsschrägen sollten vorgesehen werden, um ein einfaches Auswerfen des Teils aus der Matrize zu ermöglichen.

2. Rundungsradius: Scharfe Ecken und Kanten sollten bei der Matrizenkonstruktion vermieden werden, um Spannungskonzentrationen und das Risiko von Rissen zu minimieren.