Die Fertigung von Umformwerkzeugen für Gearboxen (Gehäuse von Getrieben) zählt zu den anspruchsvollsten Arbeiten im Werkzeug- und Formenbau. Am Beispiel eines Prototypen zeigen wir, wie Pokolm Premiumtools gehärteten Stahl wirtschaftlich und prozesssicher in Form bringen – und wie Sie mit der richtigen Werkzeugstrategie bis zu 30 % Bearbeitungszeit im Fertigungsprozess einsparen.
Umformwerkzeuge für Getriebegehäuse, wie sie in der Automobilindustrie Verwendung finden, müssen hohen mechanischen Belastungen standhalten. Metallbleche oder Rohlinge sollen durch sie leicht formbar sein, ohne dabei Späne zu erzeugen. Daher ist im Werkzeug- und Formenbau die Qualität der verwendeten Werkzeuge im Schrupp- und Schlichtprozess entscheidend für die finale Qualität der Werkstücke. Zum Einsatz kommen hochlegierte Werkzeugstähle – und genau das stellt hohe Anforderungen an Fräswerkzeug, Schneidstoff und Bearbeitungsstrategie gleichermaßen.
Bearbeitung gehärteter Werkstoffe: Hochlegierte Werkzeugstähle verlangen im Werkzeug- und Formenbau eine exakt abgestimmte Kombination aus Schneidstoff, Geometrie und Prozessführung. Fehlt diese Abstimmung, drohen Werkzeugverschleiß, Schneidkantenausbrüche und teure Ausschussteile.
Höchste Oberflächenqualität: Umformwerkzeuge übertragen ihre Oberflächengüte direkt auf das Werkstück – jede Unregelmäßigkeit an der Werkzeugfläche landet später sichtbar im Bauteil. Schlichten und Vorschlichten müssen deshalb präzise Hand in Hand gehen.
Komplexe 3D-Konturen: Tiefe Kavitäten, enge Radien und freie Formbereiche – die Geometrie eines Getriebegehäuses erfordert präzises Kopierfräsen auf mehreren Achsen.
Wirtschaftlichkeit im Blick: Lange Bearbeitungszeiten und hoher Werkzeugverschleiß treiben die Fertigungskosten in die Höhe. Durch den Einsatz der richtigen Fräswerkzeuge können die Standzeit verlängert und der Fertigungsprozess kostenoptimiert werden.
Für die wirtschaftliche Fertigung von Umformwerkzeugen setzen wir beim Prototypen auf eine klar strukturierte Bearbeitungsfolge: Schruppen mit Spinworx® D20 R3.5 , Nachschruppen und Vorschlichten mit VHM Hochvorschubfräser , abgeschlossen durch einen VHM Vollradiusfräser für das finale Schlichten.
Schruppen mit Spinworx® – maximales Zeitspanvolumen, definiertes Restmaterial
Den Auftakt macht Spinworx® D20 R3.5. Das Besondere an diesem System: Die Schneidplatten rotieren während des Einsatzes kontinuierlich und nutzen so ihre gesamte Schneidkante gleichmäßig – ganz ohne manuelle Unterbrechung. Bei 3.200 1/min und einem Vorschub von 9.600 mm/min trägt er das definierte Volumen in weniger als 18 Minuten (siehe Tabelle) ab. Was bleibt, ist ein präzise definiertes Restmaterial. Dies bildet die entscheidende Grundlage für eine prozesssichere Folgebearbeitung, lange Werkzeugstandzeiten und ein sauberes Schlichtresultat.
Kürzere Bearbeitungszeit beim Nachschruppen mit dem VHM Hochvorschubfräser
Für das Nachschruppen übernimmt der VHM Hochvorschubfräser D12. Seine Schneidengeometrie wurde für hohe Vorschübe optimiert und ermöglicht daher ein maximales Zeitspanvolumen bei gleichzeitig stabiler Prozessführung. Mit 6.200 1/min und bis zu 15.000 mm/min Vorschub absolviert er den Arbeitsgang in neun Minuten (siehe Tabelle) – gegenüber konventionellem Nachschruppen eine Zeitersparnis von 27 %. Das Restmaterial ist gleichmäßig definiert und bietet eine saubere Basis für alle nachfolgenden Schritte.
Zeitersparnis beim Vorschlichten mit VHM Hochvorschubfräser
Auch beim Vorschlichten kommt der VHM Hochvorschubfräser zum Einsatz – dieses Mal in der Größe D6. Bei 11.200 1/min und 15.000 mm/min Vorschub verkürzt sich die Vorschlichtzeit auf etwas mehr als fünf Minuten, bei gleichmäßig definiertem Aufmaß für das finale Schlichten. Verglichen mit konventionellen Strategien entspricht das einer Zeitersparnis von 30 % – und die präzise Restmaterialsituation schützt auch das abschließende Schlichtwerkzeug vor übermäßigem Verschleiß.
Schlichten mit VHM Vollradiusfräser – Oberflächen auf Anhieb fertig
Das finale Schlichten der komplexen Freiformflächen übernimmt ein VHM Vollradiusfräser. Mit 22.000 1/min und einem Vorschub von 6.600 mm/min erreicht er in 50 Minuten die geforderte Oberflächengüte. Die hohe Drehzahl in Kombination mit der optimierten Vollradiusgeometrie sorgt für gleichmäßige Oberflächen, die kaum noch Nacharbeit erfordern.
Metric sizes
| Werkzeug / System | Strategie | Drehzahl (1/min) | Vf (mm/min) | Laufzeit |
| Spinworx® D20 R3.5 DR07-020-E10-05 | Schruppen | 3.200 | 9.600 | 17:50 min. |
| VHM Hochvorschubfräser D12 164359 | Nachschruppen | 6.200 | 15.000 | 09:10 min. |
| VHM Hochvorschubfräser D6 164353 | Vorschlichten | 11.200 | 15.000 | 05:13 min. |
| VHM Vollradiusfräser D6 161520 | Schlichten | 22.000 | 6.600 | 50:00 min. |
Die abgestimmte Werkzeugkette aus Spinworx®, VHM Hochvorschubfräsern und einem VHM Vollradiusfräser verkürzt die Gesamtdurchlaufzeit des Fertigungsprozesses. Genau definierte Restmaterialmengen sorgen für konstante Schnittkräfte beim Schlichten, was sich positiv auf die Prozessstabilität auswirkt. Kollisionen und Werkzeugbrüche werden verhindert – die Basis für ein sauberes Schlichtresultat, hohe Maßhaltigkeit und gute Oberflächenqualität.
Hinzu kommt ein wirtschaftlicher Vorteil, den das Spinworx®-System bietet: Die selbstrotierenden Schneidplatten verlängern die Standzeiten und verhindern Maschinenstillstände. Ein klarer Gewinn in der wirtschaftlichen Serienfertigung.
Ob Umform- oder Spritzgusswerkzeuge aus gehärtetem Stahl – wenn Sie Zykluszeiten senken, Standzeiten erhöhen oder Oberflächenqualität ohne Nacharbeit sichern wollen, sind unsere Anwendungstechniker der richtige Ansprechpartner. Gemeinsam entwickeln wir die passende Werkzeug- und Strategieauslegung und beraten Sie zu Pokolm Premiumtools.
Pokolm steht für praxisnahe Zerspanungslösungen und leistungsstarke Fräswerkzeuge.
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