Typische Befunde an Ziehwerkzeugen

Bei der Abnahme von Karosserie-Ziehwerkzeugen kehren bestimmte Beanstandungen regelmäßig wieder. Das liegt daran, dass Ziehwerkzeuge immer an denselben Übergängen und Funktionsflächen hoch belastet sind: am Niederhalter, an den Ziehsicken, über die Ziehkante und an den Schneidkanten der Folgeoperationen.

Die Reihenfolge der Kontrolle

Geprüft wird zuerst das geöffnete Werkzeug außerhalb der Presse und erst danach das Werkzeug im eingebauten Zustand während des Probezugs. Am offenen Werkzeug sind Führungen, Schieber, Oberflächen und Aufbau frei zugänglich; kleinere Mängel lassen sich dort direkt vor dem Einbau erkennen und abstellen. Tritt anschließend beim Ziehen in der Presse eine Abweichung am Bauteil auf, ist der mechanische Grundzustand des Werkzeugs bereits geklärt.

Die fünf häufigsten Befunde

Das Abnahmeprotokoll des Auftraggebers umfasst je Pressenstufe weit über hundert Prüfpunkte. Bei den Beanstandungen am Ziehwerkzeug und am gezogenen Teil stehen erfahrungsgemäß fünf Punkte der Häufigkeit nach vorn:

1. Das Tragbild. Es zeigt, wie gleichmäßig Werkzeug und Blech unter Last anliegen, und liefert oft bereits die Erklärung für Abweichungen am gezogenen Teil.
2. Reißer und örtliche Einschnürungen. Sie treten an stark gestreckten Radien, Ecken und Zargenübergängen auf, wo der Materialnachfluss aus dem Flansch begrenzt ist.
3. Falten. Im Flansch und im Einlaufbereich zur Zarge, vor allem an Konturen mit stark wechselnder Ziehtiefe.
4. Einfallstellen. Flache Oberflächenabweichungen an Sichtteilen, die im Messbericht kaum auffallen und deshalb im Streiflicht oder durch Abziehen beurteilt werden.
5. Maßabweichungen aus Rückfederung. Sie treten oft erst nach dem Beschneiden und Lochen in den Folgestufen voll zutage, wenn stützende Randbereiche abgetrennt sind.

Warum das Tragbild an erster Stelle steht

Das Tragbild wird durch Tuschieren geprüft. Es steht deshalb am Anfang, weil ein ungleichmäßiges Tragbild am Niederhalter unmittelbar auf die vier übrigen Befunde durchschlägt: Trägt der Niederhalter an einer Stelle zu stark und daneben zu schwach, wird der Flansch über den Umfang ungleich geklemmt. Im selben Hub kann das Blech dann an der geklemmten Seite einschnüren, während es daneben zu leicht einläuft und Falten wirft.

Ein sauberes Tragbild im Ruhezustand am unteren Totpunkt garantiert allerdings noch kein fehlerfreies Bauteil, da sich die Blechdicke während des Ziehens im Flansch örtlich verändert. Die Beurteilung gehört daher immer mit der Prüfung am gezogenen Teil zusammen.

Weitere Befunde am Werkzeugaufbau

• Niederhalterflächen: örtliche Druckstellen oder freigestellte Zonen, die nicht sauber an die Blechdickenzunahme im Einlauf angepasst sind.
• Ziehsicken: Spuren aus dem Try-out, in dem Sicken nachträglich abgeflacht, aufgeschweißt oder verschliffen wurden und an den Übergängen Riefen oder ungleichmäßige Radien zurückgeblieben sind.
• Ziehkante und Einlaufradien: Riefen, Kaltverschweißungen (Materialauftrag) oder Absätze im Polierbild, die Laufspuren am Bauteil hinterlassen und die Reibung erhöhen.
• Schneidwerkzeuge der Beschneidstufen: ungleichmäßiger Schneidspalt, Gratbildung an der Schnittkante, kleine Ausbrüche an den Schneidleisten oder unzureichende Schrottabfuhr.

Mechanik, Handhabung und Dokumentation

Neben der Teilequalität umfasst das Abnahmeprotokoll den gesamten mechanischen Aufbau für den Serienbetrieb: schwergängige Führungen und Keilschieber, Auswerfer und Heber, die das Bauteil nicht zuverlässig freigeben, fehlende Transport- und Krananschläge, unvollständige Werkzeugkennzeichnung sowie ausstehende Ersatzteilpakete, Messberichte oder Konstruktionsstände. Solche Punkte sind fachlich meist unstrittig, verzögern aber regelmäßig die endgültige Freigabe, wenn sie bis zum Termin liegen bleiben.

Einflüsse aus Presse und Bandmaterial

Treten bei der Abnahme Schwankungen von Teil zu Teil auf, liegt die Ursache häufig in den Randbedingungen des Probelaufs: einer ungleichmäßigen Beölung der Platinen, einer am Rand des Toleranzfelds liegenden Werkstoffcharge oder dem Verhalten der Abnahmepresse und ihres Ziehkissens. Solche Einflüsse werden während des Termins durch Gegenproben direkt an der Presse eingegrenzt, damit im Protokoll klar festgehalten werden kann, ob am Werkzeug selbst nachzuarbeiten ist.

Bezug zur Methodenplanung

Die kritischen Stellen bei der Abnahme decken sich fast immer mit den Zonen, die schon in der Machbarkeitsanalyse und in der Simulation knapp waren. Der Abnahmetermin zeigt, ob die dort getroffenen Annahmen zu Rückhaltung, Sickenwirkung und Rückfederungskompensation am realen Werkzeug aufgegangen sind.