Was bedeutet Werkzeugkonstruktion? | In einfachen Worten erklärt!

Werkzeugkonstruktion

Was ist Werkzeugkonstruktion?

Bei diesem Begriff kommen zwei Teilbereiche aus dem Maschinenbau zusammen. Für ein grundlegendes Verständnis ist es hilfreich, sich zunächst mit beiden Begrifflichkeiten vertraut zu machen.

Werkzeug

Im Kontext des Maschinenbaus steht Werkzeug für ein Objekt, welches durch einen Menschen oder eine Maschine formend auf ein Werkstück einwirkt. Werkzeuge sind grundsätzlich Hilfsinstrumente für die Produktion und unterscheiden sich dahin gehend von Maschinen, dass sie eine geringere Lebensdauer haben und oftmals kostengünstiger sind.

Konstruktion

Konstruktion bedeutet grundsätzlich, das Modell eines technischen Erzeugnisses im Vorfeld so auszuarbeiten, dass später die Fertigung reibungslos möglich wird. Nach dem abgeschlossenen Konstruktionsvorgang hat man in der Regel technische Zeichnungen oder ähnliche Unterlagen, die das Fundament für eine genaue Umsetzung bieten. 

Wie ist der Ablauf einer Werkzeugkonstruktion?

Vor einigen Jahrhunderten liefen die Werkzeugkonstruktion und die tatsächliche Herstellung in der Praxis noch simultan ab. Eine gute Idee wurde ohne Zeichnungen oder computergestützte Hilfe direkt umgesetzt, gewissermaßen vom Kopf direkt in die Hand. Heutzutage sind die technischen Möglichkeiten vielfältig und Unternehmen sind darauf angewiesen, schnell und kosteneffizient zu produzieren. Das bedeutet in der Praxis: so wenig Ausschuss wie möglich und der schnellstmögliche prozesssichere Einsatz eines Werkzeugs in der laufenden Produktion.

CAD gestützte Zeichnung

Der erste Schritt bei der Werkzeugkonstruktion ist daher die Zeichnung mit einer CAD-Software. CAD ist die Kurzform für „computer aided design“ also in einfachen Worten: Ein Computer hilft das Werkzeug digital zu zeichnen. CAD-Softwares bieten den entscheidenden Vorteil, dass man eine Zeichnung des Werkzeugs in simplen Schritten unmittelbar in 2D, sowie in 3D zur Verfügung hat. Zusätzlich können auch eventuelle Vorgaben der DIN-Normen direkt in der CAD-Software berücksichtigt werden.

Anschließend wird simuliert

Ist die virtuelle Konstruktion am Computer abgeschlossen, wird der virtuelle Prototyp des Werkzeugs getestet. Rechnergestützt wird das Werkzeug auf verschiedene Eigenschaften getestet, damit etwaige Fehler frühzeitig bemerkt werden, noch bevor das Werkzeug tatsächlich in der Praxis eingesetzt wird.

Erstellung eines Prototyps

Zu guter Letzt wird das virtuell erstellte Werkzeug nun in der Praxis auf Basis der Zeichnungen erstellt. Hierbei wird es den realen Bedingungen der Produktion ausgesetzt und durch eine Analyse wird hier abermals deutlich, wo eventuell weitere Verbesserungen getätigt werden müssen. Wichtig wird in der Praxis oft die Einhaltung der vorgeschriebenen Normen und der Toleranzabweichungen.

Finale Werkzeugkonstruktion

Diese Zyklen von der Zeichnung bis zu virtuellen und realen Simulationen können sich vielfach wiederholen. Die Anzahl ist von der Komplexität des zu konstruierenden Werkzeugs abhängig. Sobald ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt wurde, wird das Werkzeug in der finalen Version fertiggestellt und in der Praxis zum Einsatz gebracht.

Warum ist eine Werkzeugkonstruktion wichtig?

Die Konstruktion von Betriebsmitteln, wie beispielsweise von Werkzeugen oder Maschinen, ist heutzutage enorm wichtig. Egal, ob Maschinenbau oder Werkzeugbau: Die Enderzeugnisse müssen schnell und kostengünstig produziert werden und gleichzeitig im operativen Alltag Leistung zeigen. Diese Herausforderung kann nur dann bewältigt werden, wenn bereits in der Entwicklungsphase höchst präzise gearbeitet wird. Die Software gestützte Erstellung von Prototypen muss in Echtzeit dazulernen, um Werkzeuge von der Konstruktion bis zum Einsatz stetig zu optimieren.

Welche Werkzeugtypen können konstruiert werden?

Grundsätzlich können alle Arten von Werkzeugen konstruiert werden. Wir bei Püttmer haben uns vor allem auf eine breite Palette von Stanzwerkzeugen spezialisiert. Unter anderem konstruieren, entwickeln und produzieren wir folgende Werkzeuge in bester Qualität:

  • Folgeschneidwerkzeuge
  • Stanzpaketierwerkzeuge
  • Heißklebepaketierwerkzeuge
  • Einzelnutwerkzeuge
  • Komplettschnitt-Werkzeuge
  • Münzwerkzeuge

Wir stehen für Nachhaltigkeit in unseren Produktionsabläufen